Propuesta de ajuste del grado de fragmentación de mineral empleando el modelo matemático de Kuz Ram extendido y su influencia en la rentabilidad de la operación Mina – Chancado en una mina subterránea mecanizada

Abstract

Este estudio tiene como objetivo reducir la fragmentación de mineral volado en operaciones de minería subterránea mecanizada, enfocándose en la gestión eficiente de la energía. Esto implica utilizar la energía de manera más efectiva, reduciendo su consumo en etapas como el chancado y aprovechándola mejor en la voladura.

Para el cumplimiento del objetivo de esta investigación se realizó ajustes a los parámetros de perforación y voladura. Se utilizó un primer modelo que evalúa cómo la fragmentación afecta a los costos operativos unitarios de mina. Este modelo se basa en las metodologías desarrolladas por JKMRC (TCM y CZM) y en el desarrollo del modelo de Kuz Ram (KCO) mediante el trabajo de Swebrec y Rosin-Rammler, y se midió utilizando el análisis de imágenes digitales para determinar la distribución de fragmentación. Obteniéndose una reducción promedio de 8.04 pulgadas a 4.63 pulgadas en el TJ 4185-1500 Veta M. y de 8.15 pulgadas a 4.96 pulgadas en el TJ 4288-1500 Cuerpo C.

Además, tomando en cuenta las distribuciones de fragmentación como datos de entrada, se utilizó el modelo de conminución Bond (Índice de Trabajo) para la voladura y chancado. Se obtuvo los valores de 1840.75 Kwh/ST y 435.71 Kwh/ST, respectivamente. Los costos de perforación y voladura aumentaron en 0.02 US$/TM y 0.11 US$/TM, respectivamente. Sin embargo, el costo de carguío se redujo en 0.19 US$/TM y de transporte en 0.37 US$/TM. Por lo que finalmente, luego de la implementación de la investigación, los costos unitarios de mina y chancado pasaron de 6.98 US$/TM a 6.54 US$/TM.

This study aims to improve the fragmentation of blasted ore in mechanized underground mining operations, focusing on efficient energy management. This implies using energy more effectively, reducing its consumption in stages such as crushing and making better use of it in blasting.

To fulfill the objective of this research, adjustments were made to the drilling and blasting parameters. A first model was used that evaluates how fragmentation affects mine unit operating costs. This model is based on methodologies developed by JKMRC (TCM and CZM) and the development of the Kuz Ram model (KCO) through the work of Swebrec and Rosin-Rammler and was measured using digital image analysis to determine the distribution of fragmentation. Obtaining an average reduction from 8.04 inches to 4.63 inches in the TJ 4185-1500 Veta M. and from 8.15 inches to 4.96 inches in the TJ 4288-1500 Cuerpo C.

Furthermore, considering the fragmentation distributions as input data, the Bond comminution model (Work Index) was used for blasting and crushing. The values of 1840.75 Kwh/ST and 435.71 Kwh/ST were obtained, respectively. Drilling and blasting costs increased by 0.02 US$/MT and 0.11 US$/MT, respectively. However, the cost of loading was reduced by 0.19 US$/MT and transportation by 0.37 US$/MT. Therefore, finally, after the implementation of the research, the unit costs of mining and crushing went from 6.98 US$/MT to 6.54 US$/MT.