Diseño de tronaduras y su impacto en el costo mina de Compañía Minera Cerro Negro

Abstract

La Compañía Minera Cerro Negro es una empresa que se dedica a la producción y venta de cátodos y concentrado de cobre. El método de explotación utilizado para la recuperación de minerales es el rajo abierto. Actualmente, debido a los elevados costos de la energía y el alto nivel de inversión que significa la incorporación de nuevas tecnologías que mejoren los rendimientos y la productividad, Cerro Negro está en un proceso de desarrollo de planes de contingencia con el propósito de optimizar sus operaciones mineras. Es en este escenario en el cual se ha propuesto mejorar las operaciones de perforación y tronadura, dado la importancia que tiene la conminución de la roca en la primera etapa de fragmentación del mineral, donde una granulometría adecuada puede generar un importante ahorro en los procesos posteriores. En la operación actual de P&T se observa como resultados una alta presencia de sobretamaños post tronadura. Esto último se refleja en elevados costos de operación, atribuidos principalmente a la reducción secundaria. Debido a lo anterior, esta memoria tiene como objetivo general la implementación de nuevas metodologías operacionales, de modo de obtener un producto con una granulometría adecuada a los requerimientos de los procesos aguas abajo. El desarrollo de este estudio consistió en ajustes de las mallas de tronadura por sectores y litologías del rajo. Para ello se compararon los resultados de los diseños propuestos con los del diseño actual (caso base), en cuanto a curvas de distribución de tamaño, niveles de vibración y costos. La herramienta utilizada para el análisis granulométrico fue el software ImageJ, mientras que el análisis vibracional se abordó de manera teórica en base al formulismo desarrollado por la Oficina de Minería de Superficie, debido a la falta de recursos económicos de la Compañía. Los resultados de los estudios indicaron que el factor de carga que se debe utilizar, para un diámetro de perforación de 4 , no debe superar los 286 (g/t) en mineral; mientras que, en el caso del lastre, no debe ser mayor a 191 (g/t). Además, en relación a la práctica operacional, se estimó conveniente cargar el explosivo incorporando un taco intermedio, lo que requiere dos Detonadores del tipo Nonel más dos Amplificadores por pozo (doble cebo). Por último, para el amarre en superficie, se recomendó la utilización de retardos bidireccionales de 17 ms entre filas. La aplicación de estos cambios significó una disminución del sobretamaño resultante para las diferentes mallas, desde un máximo de 19 % a un mínimo de 9 %. Se logró también disminuir el factor de carga desde valores superiores a los 300 (g/t) en mineral a valores entre 220 (g/t) y 290 (g/t); mientras que, en el caso del estéril, se alcanzaron valores inferiores a 200 (g/t). Esto último se tradujo en una disminución de los metros perforados y del consumo de explosivos en el rajo, factores que son los de mayor incidencia en el costo global de P&T. Además, se logró controlar el nivel de vibraciones, imponiendo la condición que cada pozo se inicie con un tiempo único diferente del resto y que el retardo entre tiros sea siempre menor a 25 ms, condición que también contribuye a mejorar la granulometría del producto de la tronadura. En suma, con estas nuevas metodologías se logró una utilización más eficiente del explosivo, conclusión que se obtiene de la disminución de 2 (US$/t Mineral) del costo global de P&T. Por otro lado, el impacto del costo de P&T en el costo mina bajó en un 3,8 %. Sin embargo, esta disminución no se vio reflejada en el costo total mina (aproximadamente 22 [US$/t]), debido a que esta cifra se encuentra fuertemente dominada por los costos de carguío y transporte (>50%), y también por problemas que impidieron alcanzar la producción y movimiento de estéril programadas durante los meses del estudio.