Optimización de la tronadura de precorte en minería a cielo abierto mediante el uso de explosivos con carga dirigida

Abstract

La tronadura de precorte es una técnica fundamental en la minería a cielo abierto, la cual es empleada para preservar la estabilidad de las paredes del talud y prevenir la sobre excavación. A pesar de su eficacia comprobada, persisten desafíos significativos en cuanto al control de la dirección y la magnitud de las fracturas generadas por esta técnica. El objetivo principal de este proyecto es demostrar, tanto teóricamente como empíricamente, que el uso de cargas dirigidas en la tronadura de precorte puede incrementar su efectividad y mejorar la conciliación geomecánica a escala de banco. La hipótesis por validar es que el explosivo puede liberar su energía en un plano preferente y esto permitirá reducir el daño en la pared del talud, mejorando así la eficiencia global del proceso minero. El proyecto se desarrollará en etapas, iniciando con pruebas en laboratorio y simulaciones numéricas del proceso de detonación. Posteriormente, se realizarán pruebas en un campo de pruebas para validar la tecnología. Este proyecto se llevará a cabo en el campo de pruebas de Enaex, una empresa líder en la prestación de servicios integrales de voladura y en la producción y comercialización de nitrato de amonio en América Latina. Este ambicioso objetivo se dividió en etapas, que se llevaron a cabo de manera incremental, para limitar el riesgo. Primero, se realizó una exploración y validación de la liberación de energía en un cartucho de carga dirigida, luego se ajustó el factor de carga disminuyendo la cantidad de explosivo, trabajando en pequeños bloques de concreto. Incluso se intentó contener la energía del explosivo utilizando una chaqueta metálica, pero el factor de carga era demasiado grande. Esto hizo necesario aumentar el tamaño de los bloques de concreto, pero antes de eso, se realizaron simulaciones y validación de los resultados en tubos de acero, que son baratos y fáciles de obtener. Los resultados fueron exitosos, tanto para los tubos de metal como para los bloques de concreto, pero con resultados inesperados, con una diferencia de 90 grados en comparación con lo que se esperaba. Este trabajo nos permitió entender los diferentes mecanismos de ruptura para el acero y el concreto y es el comienzo de un camino hacia el desarrollo de un explosivo industrial que se utilizará para cuidar las paredes del talud de las minas a cielo abierto.