Efectos en el macizo rocoso y en la fragmentación inducidos por tronadura en túneles

Abstract

Actualmente se ha tomado consciencia lo fundamental que es medir y controlar la granulometría resultante de la etapa de tronadura, ya que siendo ésta la primera instancia de conminución de la roca in-situ, tendrá gran influencia en la eficiencia de los procesos que lo prosiguen, tales como el carguío, transporte y reducción secundaria entre otros. La presente investigación pretende elaborar un modelo que tenga como objetivo la predicción de la distribución granulométrica en túneles, en función de los parámetros de diseño de perforación y tronadura, y de las propiedades físicas de la roca. A pesar de que existen en la literatura modelos que cumplen con el objetivo como el modelo Kuz-Ram y Swebrec , éstos son complejos, es por eso que el modelo elaborado en este trabajo tendrá la ventaja de ser simple, sin que eso merme el acierto de la predicción. Para construir el modelo se han obtenido fotografías de la marina resultante de la tronadura de una faena en particular (en este caso de la Mina Esmeralda, de la división El Teniente), de las cuales se estimará una distribución granulométrica por medio del análisis de imágenes. Se utiliza la distribución de Gaudin-Schuhmann para la construcción del modelo, relacionando de manera lineal los parámetros de ésta con las variables litológicas y de diseño. El modelo construido presenta un error promedio de 7.8%, y es válido para el rango de parámetros bajo los cuáles fue ajustado. Una aplicación directa del mismo es la capacidad predictiva del modelo con el cual fue posible diseñar una malla de perforación en las galerías del nivel de acarreo, y que tenga por finalidad una redistribución de los tiros sin que esto implique un aumento significativo en el tamaño máximo de fragmento resultante. Como conclusiones principales de este trabajo, se observa que el tamaño máximo resultante está condicionado por los parámetros burden, espaciamiento y largo de avance de los tiros (quienes limitan el volumen del fragmento en sus tres dimensiones), es decir, al aumentar los parámetros geométricos de diseño del diagrama de perforación, se observa un aumento del tamaño máximo de partícula, lo cual concuerda con la teoría básica de perforación y tronadura. Por otro lado se tiene que al aumentar el burden, espaciamiento y el factor de carga, se observa un aumento en la heterogeneidad de la muestra. La aplicación de esta herramienta trae consigo grandes beneficios para el ciclo minero, ya que permite al ingeniero de perforación y tronadura rediseñar los diagramas de disparo en función de una distribución granulométrica deseada, permitiendo optimizar la cantidad de perforaciones realizadas por avance, lo cual a largo plazo se traduce, no tan sólo en un ahorro de tiempo, sino que además en un cuantioso ahorro de insumos para la operación. Cabe destacar, además, que esta metodología es replicable para cualquier otra condición de perforación y tronadura.