UNIVERSIDAD DE ATACAMA

FACULTAD DE INGENIERÍA
DEPARTAMENTO INGENIERÍA DE MINAS

“ESTUDIO DE FRAGMENTACION VOLADURAS DE PRODUCCION

BRECHA NORTE NORTE & MANTO NORTE 6 MINA ATACAMA KOZAN”.

RICHARD LUIS COLLAO CAMPUSANO

DICIEMBRE 2016

1
 UNIVERSIDAD DE ATACAMA
FACULTAD DE INGENIERÍA
DEPARTAMENTO INGENIERÍA DE MINAS

“ESTUDIO DE FRAGMENTACION VOLADURAS DE PRODUCCION

BRECHA NORTE NORTE & MANTO NORTE 6 MINA ATACAMA KOZAN”.

“Trabajo de titulación presentado en

conformidad a los requisitos para obtener
el título de Ingeniero civil en Minas”

Profesor guía Sr: Daniel Alvarado

RICHARD LUIS COLLAO CAMPUSANO

DICIEMBRE 2018

2
INDICE N° de
Página

CAPITULO I: RESUMEN EJECUTIVO

1.1 Resumen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

1.2 Introducción. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
1.3 Objetivos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
1.4 Alcances . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

1.5 Motivaciones del Estudio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

1.6 Limitaciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

1.7 Conclusión Principal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

CAPITULO II: ANTECEDENTES GENERALES.

2.1 Antecedentes S.C.M. ATACAMA KOZAN. . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

2.2 Cronograma Histórico de ATACAMA KOZAN . . . . . . . . . . . . . . 19

2.3 Ubicación S.C.M. ATACAMA KOZAN. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
2.4 Geología General. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
2.4.1 Geología Regional . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
2.4.1 Geología Local . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
2.4.2 Formación Punta El Cobre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
2.4.3 Mineralización . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

2.4.4 Andesita . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

2.4.5 Manto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
2.5 Método de explotación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

2.5.1 Método Sub Level Stoping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

3
 CAPITULO III : DESARROLLO
3.1 Antecedentes Preliminares . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

3.1.1 Definición del Sector de Prueba . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

3.1.2 Marco Geológico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

3.1.3 Diagramas de Perforación y Estándares de Voladura Actual29

3.1.4 Estrategia de Instrumentación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

3.2 Análisis de Resultados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

3.2.1 Determinación de la Velocidad de Partícula (PPVc) . . . . 32

3.2.2 Definición Criterio de Daño . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

3.2.3 Construcción Modelo Campo Cercano . . . . . . . . . . . . . . 38

3.2.4 Ábacos de Diseño . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

3.2.5 Construcción Modelo Campo Lejano . . . . . . . . . . . . . 44

3.2.6 Simulaciones JKSimblast . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

3.3 Secuencia de Iniciación. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

3.3.1 Onda Elemental por Caserón . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

3.3.2 Secuencias de Iniciación Electrónicas . . . . . . . . . . . . 51

3.4 Análisis Granulométrico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54

3.4.1 Estrategia de Medición . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54

3.4.2 Curva granulométrica global del proyecto . . . . . . . . . 58

3.5 Análisis Comparativos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60

3.5.1 Tamaño Característico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60

3.5.2 Índice de Fragmentación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62

3.6 Diseño Teórico v/s Diseño Recomendado . . . . . . . . 64

3.6.1 Revisión de Criterios de diseño Teóricos . . . . . . . . . . 64

3.6.2 Distribución de Energía . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68

4
 3.6.3 Ábacos de espaciamientos mediante criterio de daños. . . . 70

3.6.4 Brecha Norte Norte. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71

3.6.4.1 Mantos Norte 6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72

3.7 Beneficio y Bondades Sistema de Iniciación Electrónica 73

3.7.1 Control de Iniciación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73

3.7.2 Control de Salida de Tiros . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74

3.8 Análisis de Explosivo de Columna . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75

3.9 Beneficios en Términos Vibracionales . . . . . . . . . . . . 79

3.9.1 Introducción Módulo Montecarlo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .79

3.9.2 Esquema de Variables de Entrada . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79

3.9.2.1 Onda Elemental . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80

3.9.2.2 Modelo en Campo Lejano . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80

3.9.2.3 Velocidad de Propagación de la Onda P . . . . . . . . . . . 81

3.9.3 Ejemplo Aplicado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82

3.10 Conclusiones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90

3.11 Recomendaciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96

3.12 Bibliografía . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97

INDICE DE FIGURAS. N° de
Página

5
Tabla 1: Tabla Unidades Geotécnicas . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . 13
Tabla 2: Tabla de Objetivos en Tronadura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Tabla 3: Tabla Información Contrato Tronadura. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Figura 1: Mapa Político. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Figura 2: Mapa Satelital. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Figura 3: Mapa Geológico Candelaria y Punta del Cobre. . . . . . . . . . . . . 21
Figura 4: Sección Geológica de la Mina Atacama Kozan. . . . . . . . . . . . . 22
Figura 5: Diagrama de disparo Sublevel Stopping (SLS). . . . . . . . . . . . . 25
Tabla 4: Cuadro Resumen Voladuras Estudio sector Brecha Norte Norte
y Manto Norte 06. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

Figura 6: Ubicación sectores Brecha Norte Norte & Mantos Norte 06,
SCM Atacama Kozan. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Tabla 5: Cuadro Resumen Parámetros Macizo Rocoso y Roca Intacta. . 28
Tabla 6: Parámetros de perforación actualmente en utilización. . . . . . . . 29
Tabla 7: Parámetros de carguío actual del cliente. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
Figura 7: Planos (Vistas) zona de prueba. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
Tabla 8: Ubicación Geófonos sector Mantos Norte 06, SCM Atacama
Kozan. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
Tabla 9: Resumen Propiedades Roca Intacta. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
Tabla 10: Cálculo Teórico de Velocidad de Propagación onda “P” por
tipo de rocas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Gráfico 1: Comportamiento dinámico de la Onda. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
Tabla 11: Resumen de los tiempos de arribo obtenidos por sensor. . . . . 34
Gráfico 2: Ajuste matemático comportamiento de la Vp de terreno por
sector. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
Tabla 12: Resumen Velocidades de onda “P” de terrenos obtenidas
mediante metodología Cross Hole por sector. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
Tabla 13: Resumen PPV crítico de terreno por sector. . . . . . . . . . . . . . . 36
Tabla 14: Resumen Criterio de daño sector Brecha Norte Norte. . . . . . . 37

6
Tabla 15: Resumen Criterio de daño sector Manto Norte 06. . . . . . . . . . 37
Gráfico 3: Modelo de vibraciones de campo cercano sector Brecha
Norte Norte. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
Gráfico 4: Modelo de vibraciones de campo cercano sector Mantos
Nortes 06. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
Tabla 16: Resumen Constantes que definen Modelos de Campo
Cercano. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
Gráfico 5: Ábaco de diseño de según distancia versus vibración
inducida, sector BNN. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
Gráfico 6: Ábaco de diseño carga explosiva versus criterio de daño,
sector BNN. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
Gráfico 7: Formalidad de desarrollo del tema. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
Gráfico 8: Ábaco de diseño carga explosiva versus criterio de daño,
Sector MN06. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
Tabla 17: Resumen de monitoreos pertenecientes a Campo Lejano. . . . 44
Gráfico 9: Modelamiento de Campo lejano – Estación NCVIB. . . . . . . . . 46
Tabla 18: Resumen de constantes que definen los modelamientos de
campo lejano. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
Figura 8: Simulación de halos de daño, asociados a la detonación de un
solo deck. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
Figura 9: Detonación de la misma masa de explosivo, pero en distintas
ventanas de tiempo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
Tabla 19: Resumen de análisis de considerar decks como alternativa de
mitigación de las vibraciones. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
Tabla 20: Resumen con tiempos de arribos y fenómenos de
superposición. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
Tabla 21: Resumen con el análisis de tiempos críticos por sector. . . . . . 52
Tabla 22: Secuencia de control para unidades geotécnicas Brecha
Norte Norte y Mantos Norte 6. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
Tabla 23: Secuencia de fragmentación para unidades geotécnicas
Brecha Norte Norte y Mantos Norte 6. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53

7
Tabla 24: Resumen de voladuras consideradas en el análisis
granulométrico. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
Figura 10: Imagen digitalizada por software Powersieve. . . . . . . . . . . . 56
Figura 11: Interfaz de salida de resultados – análisis granulométrico. . 57
Tabla 25: Resumen de los principales indicadores de fragmentación. . . 58
Gráfico 10: Resumen de los principales indicadores de fragmentación. . 59
Gráfico 11: Resumen del comportamiento global del índice de
fragmentación. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
Gráfico 12: Resumen del comportamiento del tamaño característico,
según sistema de iniciación. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
Gráfico 13: Resumen comportamiento tamaño característico, según
explosivo de columna. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
Gráfico 14: Resumen comportamiento de índices de fragmentación
Unidad geotécnica Brecha Norte Norte. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
Gráfico 15: Resumen comportamiento de índices de fragmentación
Unidad geotécnica Mantos Norte 6. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
Figura 12: Criterios de diseño JKRMC & Rustan. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
Tabla 26: Verificación de los criterios de diseño según metodologías
JKMRC & Rustan. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
Gráfico 16: Gráfico. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
Figura 13: Criterios de cielo abierto según diversos autores respecto
del diseño de Burden. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
Figura 14: Distribución de energía Caso de voladura típica abanico de
producción cargado con ANFO. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
Figura 15: Distribución de energía Caso de voladura típica abanico de
producción cargado con Emulsión. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
Figura 15: Criterio de daño asociado a recomendaciones de criterio de
diseño de espaciamiento. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70

Tabla 27: Resumen radios de influencia prácticos, según criterio PPVc. 71

Gráfico 16: Ábaco de diseño sector Brecha Norte Norte - SCM Atacama
Kozan. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71

8
Tabla 28: Resumen radios de influencia prácticos, según criterio PPVc
asociada a caserón Mantos Norte 6. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
Gráfico 17: Ábaco de diseño sector Mantos Norte 6 - SCM Atacama
Kozan. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
Figura 16: Esquema de interacción de frentes de colisión y Prueba de
campo que inicia simultáneamente, en un cilindro de resina, el mismo
retardo electrónico. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
Tabla 29: Resumen Parámetros involucrados en el análisis de
impedancia explosivo – roca. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76

Tabla 30: Resumen de criterio de impedancia explosivo – roca. . . . . . . . 77

Tabla 31: Análisis de expansión de Burden asociado a cambio de
explosivo de columna. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78

Figura 17: Esquema de variables de entrada y salida – Módulo

MonteCarlo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
Figura 18: Vector suma onda elemental NCVIB utilizada para modelar
simulación MonteCarlo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80

Figura 19: Parámetro de entrada campo lejano, módulo MonteCarlo. . . . 81

Figura 20: Esquema de voladura. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
Figura 21: Configuración de secuencia con detonadores No Eléctricos. . 83

Tabla 32: Configuración de carga de diseño analizado. . . . . . . . . . . . . . . 83

Figura 22: Resultado de la Voladura Under. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
Gráfico 18: Gráfico. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
Figura 23: Interfaz de ingreso de datos – Módulo MonteCarlo. . . . . . . . . 85
Gráfico 19: Distribución de las masas detonadas versus tiempo.
Visualiza la carga máxima por retardo que está siendo diseñada. . . . . . 85

Gráfico 20: Media acumulada para las simulaciones de PPV – Módulo

Monte Carlo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
86
Gráfico 21: Histograma de ocurrencia de PPV simuladas. . . . . . . . . . . . .
87
Figura 24: Distintas consideraciones de diseños, para poder predecir
rangos vibracionales asociados a secuencias de iniciación y retardos
secuenciados instantáneamente. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
87
Tabla 33: Consideraciones para la Simulación. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
88

9
Figura 25: Configuración espacial de la prueba, en la que el sensor se
ubica a 30 metros del punto medio espacial de la voladura
diagnosticada. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
Tabla 34: Resumen de PPV asociados a carga con deck y carga
completa. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89

Tabla 35: Tabla 1 Conclusiones. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

91
Tabla 36: Tabla 2 Conclusiones. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
92
Tabla 37: Tabla 3 Conclusiones. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93

CAPITULO I: RESUMEN EJECUTIVO.

1.1 Resumen

El objetivo de éste documento es presentar los resultados obtenidos al

implementar detonadores electrónicos Ikon en el proceso de voladura de

10
producción (banqueos y realces) bajo los actuales estándares operaciones de
la mina.

Las pruebas consideraron un total de 12 voladuras, divididos en 02

etapas denominados Caso Base (CB) y Caso Tecnológico. (CT) El Caso Base
lo conforman 07 voladuras, mientras que los 05 restantes corresponden al Caso
Electrónico sugerido por OMS. Los sectores que se consideraron en el estudio
corresponden a las unidades de explotación denominadas Brecha Norte Norte
(BNN) y Mantos Norte 6 (MN6). Las caracterizaciones geotécnicas de las
unidades (BNN) y (MN6) corresponden a Brecciaore Tuff (Toba) y Metapelita
de grano fino. (Manto)

De acuerdo a los resultados obtenidos, se valida y justifica la utilización

masiva de los detonadores electrónicos i-Kon dado que:

• Se reduce en un 51% el tamaño característico de la fragmentación,

desde 39cm para la condición con detonadores no eléctricos a 20cm con
detonadores electrónicos.

• Se mejora en un 19% la homogeneidad del material tronado respecto al

tamaño medio de los fragmentos.

• Se incrementa en un 71% el P80 del material tronado, desde un tamaño

de 37cm para las voladuras no eléctricas a 25cm para el uso de detonadores
electrónicos.

• Se estima una reducción del 19% en el nivel de vibraciones inducidas

por las voladuras, por efecto de la precisión y exactitud de la salida de las
cargas. Esta información se basa en simulaciones generadas con módulo de
Montecarlo, usando deck de explosivo (no usando columna completa) y los
tiempos adecuados según los tipos de roca.

Por otra parte, el uso combinado de Emulsión a granel y Detonadores

Electrónicos, permitirían obtener ahorros potenciales en la perforación de
producción, dado el 21% de expansión de la malla pasando de 2.3m x 2.7m a
3.0m x 3.3m. Se estima que este ahorro sería del orden de los 2.3MillUSD para
un caserón o unidad de explotación. Esta modificación permitiría mantener la
fragmentación actual e incluso experimentar mejoras considerables, desde el
punto de vista cualitativo, asociado a la mejor homogeneidad que se le
atribuirán a las voladuras con esta configuración de columna explosiva.

11
Otros beneficios asociados al uso de los detonadores electrónicos (no
cuantificados en el estudio) y que permitirían ahorros potenciales, serían los
siguientes:

• Perforación de producción. (Reducción de tiempos de perforación de

caserones por menores tiros por corridas, Disponibilidad de perforación, entre
otras.)

• Carguío de explosivo. (Eliminación de error humano en proceso de

carguío al usar detonadores con tiempos establecidos superficie/fondo (por
ejemplo: error de carguío, error de amarre, alta capacitación en secuencias,
entre otras)

• Mejoramiento de la Administración de Polvorines. (Manejo de Stock de

detonadores sin número de retardos)

• Mejoramiento en el proceso de carguío y transporte. (Reducción de

tiempos de extracción por menores sobre-excavaciones, mayor disponibilidad
de puntos de extracción, entre otras)

• Mejoramiento aguas abajo en proceso de Planta.

Por otra parte, el estudio permitió caracterizar las Unidades Geotécnicas

definidas, siendo los siguientes parámetros obtenidos:

Tabla 1. Tabla Unidades Geotécnicas.

Brecha Norte Norte. Manto Norte 06.

Parámetro
(BNN) (MN06)

12
Velocidad de Propagación de onda “P”
5794 4289
(m/s) (de terreno mediante Cross Hole)

Velocidad de Partícula Crítica (PPVcrítica) (mm/s) 1282 947

Constante de Propagación del Medio (K) – Campo

1717 1.2275
Cercano (90%)

Constante de Atenuación del Medio () – Campo

970.24 1.2786
Cercano (90%)

Constante de Propagación del Medio (K) – Campo

145.49
Lejano (90%)

Constante de Atenuación del Medio () – Campo

-0.933
Lejano (90%)

Como recomendaciones, de acuerdo a los antecedentes obtenidos en el

estudio, es necesario:

• Usar columnas de explosivos máximo de 20m para cargas estándares y

entre 4-7m para cargas de contorno (protección de cajas), en el caso de usar
ANFO.

• Usar tiempo diferenciados, dependiendo de los objetivos planteados,

siendo un resumen lo indicado en la siguiente tabla.

Tabla 2: Tabla de Objetivos en Tronadura.

Objetivos Brecha Norte Norte Manto Norte 06

Parámetros de tiempos
(BNN) (MN06)

13
Control de daño t entre cargas. (igual nivel) 23 34
(protección de cajas)
t entre cargas. (distinto
34 51
nivel)

t Protección cajas y techo 56 85

ms / metro de burden 265

Fragmentación. t entre cargas. (igual nivel) 8 12

t entre cargas. (distinto

19 29
nivel)

t Protección cajas y techo 56 85

ms / metro de burden 45

• Evaluar y analizar los beneficios económicos no cuantificados en el

estudio en relación a Perforación, Carguío y Transporte, Proceso Planta y
Administración de polvorines.

1.2 Introducción

La fragmentación es un diagnóstico bastante accesible a la hora de

evaluar el rendimiento práctico de una voladura. Esto en gran parte porque es

14
relativamente fácil manipular y detectar las relaciones que existen entre los
diversos actores que conforman el evento de voladura.

La voladura, como proceso es alimentada por 3 variables de entrada

fundamentales: La correspondencia espacial entre la carga explosiva y la
porción de roca a remover (Pattern de perforación), la energía disponible en el
explosivo (elección del agente de voladura) y el tiempo en el cual se entrega la
energía al macizo (secuencia de iniciación). Convengamos en que, del grado
de control y acuciosidad con el que se relacionen estos agentes, incidirá en los
costos aguas abajo que pueda acarrear una desviación en el proceso (Sobre-
tamaños, elevado costo energético utilizado en conminuir roca mecánicamente,
rendimiento de agentes de recuperación utilizados en la obtención de la
especie de interés, etc.). En la actualidad, existen diversas técnicas,
metodologías y esquemas para controlar las variables citadas anteriormente,
por lo que el presente documento describe los procesos y metodologías que se
utilizaron en el estudio para conformar los indicadores que en el presente
documento se exponen.

Un estudio de esta naturaleza representa un interesante terreno de

investigación, si consideramos a la voladura como el primer proceso
conminutivo en el proceso global, por lo que cobra especial relevancia el grado
de acondicionamiento con el que llega el material desde la mina sobre los
costos globales al final de la línea de procesamiento.

1.1 Objetivos.

15
 Cuantificar y validar los resultados que reporta la iniciación electrónica
de voladuras de producción, en términos de incrementos en los indicadores de:
Disminución del tamaño característico, homogeneización de la distribución
granulométrica del material volado y optimización de procesos aguas abajo..

1.3 Alcances.

El estudio se desarrolla en las unidades geotécnicas Brecha Norte Norte

y Manto Norte 6.
Los modelos vibracionales, ábacos de diseño y secuencias de iniciación
propuestas, tienen validez sólo en las unidades descritas anteriormente, no
pudiendo ser extrapolables a otros sectores de la mina.
La metodología de prueba considera la aplicación de los actuales
explosivos que utiliza la mina.

1.4 Motivaciones del estudio.

La motivación principal de este estudio es mejorar la fragmentación,

bajar la sobre-excavación de los caserones (dilusión).

1.6 Limitaciones.

Las principales limitaciones son el conjunto de variables asociadas a la

ingeniería de detalle, relacionado con los diseños de caserones, diseños de
perforación, tronadura y desviaciones en el desarrollo de los planes productivos
de corto y largo plazo ya sean por motivos operacionales en el avance, o por
problemas de disponibilidad de equipos claves y/o personas.

1.7 Conclusión Principal.

16
 Por efectos de este estudio, se concluyó que la implementación de
sistemas electrónicos en los disparadores, así como la modificación de los
distintos componentes directamente involucrados en una tronadura, influyen
positivamente en los parámetros deseados, siendo el principal la granulometría.

CAPITULO II: ANTECEDENTES GENERALES.

2.1 Antecedentes S.C.M. ATACAMA KOZAN

17
 Es un yacimiento de Cobre descubierto el año 1991, posterior de varios
estudios realizados en el año 1998 nace como empresa, “S.C.M. ATACAMA
KOZAN” por medio de la unión de dos grandes grupos inversionistas, quienes
conformaron un “Joint Venture” entre el grupo de capitales japoneses Nittetsu
Minning Co Ltda. Con un 60% de la propiedad y el grupo de capitales chilenos
Inversiones Errazuriz Ltda. Con un 40% de la propiedad.

Este yacimiento se encuentra ubicado a 15 km al sur- este de Copiapó

en la formación punta del cobre, comuna de Tierra Amarilla.

En el año 2003 “S.C.M ATACAMA KOZAN” comienza las operaciones de

extracción de mineral sulfurado, a través del método de explotación sub level
stopping, llevando en algunos casos una modificación de aquel sistema,
llamado open stopping. Una vez extraído el mineral es tratado en la planta de
flotación situada en el mismo lugar de la mina, cual tiene una capacidad de
proceso de 150.000 ton/mes, llevando los desechos de este sistema por ductos
a 17 km de la faena al tranque de relaves situado en la denominada quebrada
del gato.

2.2 Cronograma Histórico de ATACAMA KOZAN

Junio 1992 – Mayo 1994: Exploraciones por Nittetsu Minning.

18
 Octubre 1994: Proyecto de Pre-factibilidad por Fluor Daniel.
Mayo 1997: Join Venture con Inversiones Errázuriz Ltda. (40%) y Nittetsu
Mining Co Ltda. (60%)
Enero 2001 : Construcción de accesos principales Mina y
Construcción de Planta.
Octubre 2002: Inicio de las Operaciones.
Febrero 2003: Inicio de la producción comercial Nacional.
Mayo 2003: Inicio producción comercial Internacional

2.3 Ubicación S.C.M ATACAMA KOZAN

Esta faena se encuentra ubicada en la tercera región de chile a 15 km al

sur-este de Copiapó específicamente en el cerro el bronce, comuna de tierra
amarilla, distrito punta del cobre, el acceso se realiza por la carretera C-35.

2.4 Geología General

2.4.1 Geología Regional

19
 El yacimiento minero Atacama Kozan se clasifica dentro de un grupo de
yacimientos del tipo óxido de fierro Cu- Au (Zn-Ag) definidos a lo largo de un
cinturón en el margen este del contacto entre el batolito costero y las rocas
instruidas del Cretácico Inferior, al sureste de Copiapó.

Las rocas expuestas en el área corresponden a rocas volcánicas

de la Formación Punta el Cobre (Jurásico – Cretácico inferior); rocas clástica-
volcánicas del Grupo Bandurrias (Cretácico Inferior) que representan fases de
transición de un arco volcánico continental y rocas sedimentarias marinas del
Grupo Chañarcillo (Fm. Nantoco y Fm. Abundancia, Cretácico Inferior)
formadas en una cuenca de sedimentación marina. Además de las rocas
intrusivas del Cretácico medio; Gravas de Atacama del Mioceno y aluvios
recientes.

2.4.2 Geología Local

Las rocas presentes en la Mina Atacama Kozan corresponden a rocas de

La Formación Punta del Cobre (Cretácico inferior - terciario Inferior) y
Formación Abundancia (Valanginiano; 138 – 131 Ma.), además de cuerpos
intrusivos menores (diques), Gravas de Atacama (Mioceno) y aluvios recientes.

2.4.3 Formación PUNTA EL COBRE

20
Las rocas de la Formación Punta El Cobre que se encuentran en las Mina
Atacama Kozan (Figura N°3) corresponden lavas andesitas en su parte inferior,
lutitas, areniscas y conglomerados en la parte media afectada por
metamorfismo y metasomatismo, toba con niveles de lutitas y areniscas que
presentan metamorfismo y metasomatismo en la parte superior. En los niveles
superiores de la mina existen rocas de la Formación Abundancia con lutitas,
calizas y areniscas.

2.4.4 Mineralización

21
La mineralización de la mina se hospeda principalmente en la Formación Punta
el Cobre como un manto de Cu-Fe en los niveles sedimentarios superiores y
como una brecha en Andesita en los niveles inferiores.

2.4.5 Andesita

La mineralización de esta roca se presenta principalmente en una brecha con

diseminación, vetas y vetillas de calcopirita más pirrotina y pirita en ocasiones
con magnetita diseminada o en vetillas. Las leyes de cobre son variables entre
0.3 – > 3.0% Cu.

2.4.6 MANTO

22
La mineralización de esta roca se presenta como diseminación de calcopirita,
pirita acompañada de pirrotina, y vetilleos de calcopirita, pirita y pirrotina.
Cuando el vetilleo es más intenso y aparecen vetas de mineral estamos en
presencia de una mineralización del tipo brecha.
Las leyes de cobre son variables entre 0.8% – 3.0 %, el contenido de magnetita
se establece generalmente en un rango de 15% a 60%.

2.5 Método De Explotación

El método de explotación que emplea la mina atacama kozan es el “Método

Sub Level Stopping” y una variable del método “Open Stopping”, La utilización
de estos métodos dependerán netamente de las dimensiones de los caserones,
por medio de estos se realiza una explotación actualmente de 120.000 ton
seca/mes que debe producir la mina.

2.5.1 MÉTODO SUB LEVEL STOPPING

Este método es el que actualmente se utiliza en “ATACAMA KOZAN”,

solamente para mantos con potencias que son superiores a los 25 mts. En qué
consiste realmente el método de explotación: se realizan dos galerías de
explotación, uno en un nivel inferior del cuerpo mineralizado llamado “undercut”
y otra galería en algún nivel superior llamado “drilling”, aunque a veces es
necesario de una galería en algún nivel intermedio para caserones con alta
potencia, también se realizan galerías transversales que llamaremos “cruzados”
las cuales nos servirán como acceso al caserón y para la extracción del mineral
tronado.
En la parte más alta del caserón por el nivel drilling, realizaremos un
cruzado perpendicular que cubra la distancia demarcada por el caserón el cual
llamaremos “Cara Libre”, ya que en esta sección realizaremos perforaciones

23
verticales de mayor diámetro y con un diseño especial el cual consiste en
generar una V.C.R. (Vertical Crater Retreat.) en algún sector de la galería y nos
servirá como una primera etapa de explotación con la función de generar vacío
para la tronadura de los siguiente pozos hasta abrir completamente la sección
Cara Libre y generar un gran vacío para las posteriores tronaduras.
Desde el nivel undercut realizaremos perforaciones radiales ascendentes
llamados tiros de realce, mientras que en el nivel drilling realizaremos tiros
radiales descendentes llamados tiros de banqueo.
Posteriormente se realizan los carguíos de los tiros para la posterior tronadura,
dejando enormes vacios en el interior de la mina y extrayendo de esta manera
el mineral que deseamos.
Para la perforación de producción en el caso de atacama kozan se
utilizan equipos perforadoras radiales llamadas simbas, (simba H1254 diámetro
de perforación 3” y Simba M7 diámetro de perforación de 3,5” – 4,5”) estas
perforadoras realizan perforaciones que varían desde 10 – 35 mts. en forma
ascendente y de 20 – 30 mts de forma descendente. En el caso de chimeneas
VCR y Cara Libre se realizan las perforaciones con equipos llamados DTH cuyo
diámetro es 4,5” se hace de forma descendente en este caso.
Para el caso de la extracción del mineral del interior de un caserón el
transporte y evacuación del mineral se realiza desde la galería Undercut, es
decir, se realiza una zanja recolectora que recibe el mineral arrancado,
depositado por gravedad.
Los equipos de carguío (SCOOP) ingresan por galerías de extracción
(cruzados), cuales tienen una breve inclinación en algunos casos 45°
aproximadamente o una curva de alta, en el caso de 90° con respecto al eje de
la galería de producción.

El mineral es transportado a través de las galerías de producción a los

piques de traspaso y/o nivel de carguío donde un Cargador Frontal realizara la
operación de Cargar las tolvas de los camiones bajo perfil que posteriormente

24
transportará el mineral a chancado primario situado en interior mina. En caso
de cargar y transportar marinas estériles, estos se depositaran en antiguos
caserones habilitados para ser rellanos con este material y/o en superficie en
un sector establecido y habilitado como botadero.

CAPITULO lII: DESARROLLO.

3.1 Antecedentes Preliminares

25
 3.1.1 Definición del Sector de Prueba

Tabla 4. Cuadro Resumen Voladuras

Tipo Sistema Tonelaje Factor de carga

ID Fecha Caserón Etapa Corridas
Voladura Iniciación (ton) (gr/ton)

1 30-11-12 MN06 CB UC Pirotécn. 7a9 12722 305

2 26-12-12 MN06 CB Banq. Pirotécn. 7a9 6627 343.7

3 05-01-13 BNN CB UC Pirotécn. 30 a 33 7386 332

4 19-01-13 BNN CB Banq. Pirotécn. 28 a 30 11842 283

5 04-02-13 BNN CB UC Pirotécn. 34 a 37 5552 374.9

6 14-02-13 BNN CB Banq. Pirotécn. 32 a 35 13446 367.9

7 28-02-13 MN06 CB Banq. Pirotécn. 10 a 12 6344 249

UC & 38 a 40 /
8 20-03-13 BNN CT Electrón. 27862 293.77
Banq. 36 a 40

9 05-04-13 MN06 CT UC Electrón. 15 a 16 6089 265.21

10 09-04-13 MN06 CT Banq. Electrón. 14 a 15 6830 261.85

11 17-04-13 BNN CT UC Electrón. 41 a 44 5528 317.07

12 25-04-13 BNN CT Banq. Electrón. 41 a 43 13400 270.53

BNN: Brecha Norte Norte CB : Caso Base. Pirotécn.: Detonador Pirotécnico

MN06: Manto Norte 06 CT : Caso Tecnológico. Electrón.: Detonador electrónico.

UC. : Undercut

Banq. : Banqueo

26
 Las pruebas se llevaron a cabo en los sectores productivos Brecha Norte
Norte y Mantos Norte 6 respectivamente, privilegiando la condición del macizo
rocoso de los sectores buena calidad v/s mala calidad.

Figura 6. Ubicación sectores Brecha Norte Norte & Mantos Norte 06, SCM
Atacama Kozan.

3.1.2 Marco Geológico

27
 Las brechas volcánicas o tectónicas, son en realidad rocas de aspecto muy
similar a los conglomerados (rocas sedimentarias), pero que en vez de estar
formadas por sedimentos erosionados, transportados y depositados por los
agentes externos, lo fueron en realidad por agentes geológicos internos; están
compuestas por fragmentos angulosos de muy diversos tamaños. Por su parte,
las tobas volcánicas también son materiales magmáticos consolidados, o
fragmentos procedentes de la chimenea volcánica, pero que están compuestas
por cenizas y arenas.
En cambio la Metapelita de Grano fino (Manto) es una Roca detrítica, fina,
arcillosa que ha sufrido metamorfismo.

Tabla 5. Cuadro Resumen Parámetros Macizo Rocoso y Roca Intacta.

Parámetro Macizo Rocoso Propiedades Geotécnicas Roca Intacta
Parámetro
 ci t E  roca Vp
/ Índice
QBarton GSI RMR 
(MPa) (MPa) (MPa) (g/cc) (m/s)

BNN 25 69 69 167 16.7 75459 0.24 3.00 5821

MN06 6 60 70 135 13.5 61000 0.24 3.20 4696

3.1.3 Diagramas de Perforación y Estándares de Voladura Actual.

28
Los tipos de diagrama de disparo y sus parámetros técnicos que actualmente
se implementan en las actividades de producción en SCM Atacama Kozan se
describen en el Anexo B. Un resumen de estos parámetros se muestra en las
tablas 6 y 7.

Tabla 6. Parámetros de perforación actualmente en utilización.

Parámetro Perforación Undercut (UC) Banqueo (Banq.)

Esquema

Tonelaje quebrado.
4000 ton 3400 ton
(Promedio)

Núm. de tiros por

24 15
corrida

Diámetro perforación
3 pulg. 3 pulg.
(pulg)

Malla de perforación 2.3m x 2.7m 2.3m x 2.7m

Metros barrenados 400 Mb 300 Mb

Índice de perforación 10 ton/Mb 10 ton/Mb

Tabla 7. Parámetros de carguío actual del cliente.

29
 Parámetro Perforación Undercut (UC) Banqueo (Banq.)

Esquema

ANFO Húmedo ANFO

Explosivo columna
Emulsión a granel Emulsión a granel.

Tipo Cebo APD225 y APD250 APD225 y APD250

Pirot. 17/600 y 25/600 (Handidet / Ez

Pirot. 17/600 y 25/600 (Handidet / Ez Det)
Det)
Detonador
Electrónico i-Kon
Electrónico i-Kon

Longitud de carga 1.5 – 23m 1.5 – 20m

Q Explosivo por deck 6.5 – 100 kg 6.5 – 77 kg

Máx. carga por retardo 105 kg 80

Total Explosivo Eq ANFO 1323kg 1198 kg

3.1.4 Estrategia de Instrumentación.

30
La metodología de instrumentación consideró el uso de geófonos triaxiales de
campo cercano, con las siguientes características:
• Frecuencia: 28Hz.
• Sensibilidad: 0.00286 V/mm/s.

Se usó un equipo Datatrap, para la recepción y captura de la información, el

cual estaba en una posición segura y conectado con cables a cada uno de los
geófonos. Sus características técnicas son las siguientes:
• Posee 8 canales de medición.
• Razón muestro: 1Hz (mínima) a 1MHz (máxima).
• Memoria: 512MB. (256 millones de Puntos de datos).
Se utilizaron 03 geófonos por sector estudiado los cuales fueron empotrados a
la roca dentro de una perforación mediante la aplicación de lechada.
La instalación de los geófonos se realizó en el piso de los bancos de
producción a una distancia de 4.6 metros entre ellos, y a una profundidad de 10
metros con el objetivo de lograr distancias inclinadas al centro de las cargas
más cercanas en forma horizontal.

Tabla 8. Ubicación Geófonos sector Mantos Norte 06, SCM Atacama Kozan.

31
 Geófono Parada Tiro Profundidad (m)

G1b 15 8 10

G2b 17 8 10

G3u 19 9 9

3.2 Análisis de Resultados

En la presente sección se muestran y analizan los principales resultados

obtenidos.

3.2.1 Determinación de la Velocidad de Partícula (PPVc)

A partir de la información entregada por el área de Geomecánica de Atacama

Kozan, se estiman las siguientes propiedades geotécnicas de la roca:

Tabla 9. Resumen Propiedades Roca Intacta.

 ci t E  roca

Unidad Geotécnica
(MPa) (MPa) (MPa) (g/cc)

Brecciaore Tuff
167 16.7 75459 0.24 3.00
(Toba)
Metapelita Grano
135 13.5 61000 0.24 3.20
Fino (Manto)

La Vp, está directamente relacionada con las características de la

calidad del macizo rocoso y es función de los parámetros: módulo de Young,
razón de Poisson y de la densidad de la roca. Por lo tanto, se puede afirmar
que la velocidad compresional depende de: litología, fracturamiento, estructuras
32
y contenido de humedad del macizo rocoso, y puede ser expresada en función
de los parámetros anteriormente mencionados como:

E * 1   
Vp 
 * 1  2  * 1   

Donde:
Vp : Velocidad de la onda P (m/s)
E : Módulo de Young (Pa)
Ƿ : Densidad de la roca (g/cm3)
ʋ : Razón de Poisson

A partir de Tabla 9 se puede obtener indirectamente el valor de la Velocidad de

propagación de la onda “P” para cada tipo de roca.

Tabla 10. Cálculo Teórico de Velocidad de Propagación onda “P” por tipo de
rocas.

Velocidad de Propagación onda “P” Teórica

Unidad Geotécnica
(m/s)

Brecciaore Tuff (Toba) 5821

Metapelita Grano Fino (Manto) 4696

El gráfico 1, muestra el comportamiento dinámico de la Onda Elemental

obteniendo como tiempo de atenuación de la Onda 25 [ms] entonces podemos
decir que el tiempo mínimo entre retardos es de 30 [ms] para ser
conservadores. También podemos decir que la velocidad de propagación de la
onda generada por el primer retardo de la Voladura (50 [ms]) promediando el

33
 valor de los dos geófonos instalados en terreno nos da un valor de 5794 [m/s] y
4289 [m/s] respectivamente, como lo muestra el análisis de la tabla 8 & 9.

Gráfico 1. Comportamiento dinámico de la Onda.

Tabla 11. Resumen de los tiempos de arribo obtenidos por sensor.

Geófono 1 Geófono 2 Geófono 3

Tpo.
Salida
Parada Dist. Dist.
Tpo. Arribo Tpo. Arribo Tpo. Arribo
Dist. (m)
(ms) Vert. (ms) Vert. (ms) Vert. (ms)
(m) (m)

1 100 101.43 8.0 101.83 11.18 104.49 23.05

2 800 801.09 6.25 801.47 9.01 804.08 21.65

3 1500 1500.81 6.18 1501.30 7.25 1503.80 18.44

34
Gráfico2. Ajuste matemático comportamiento de la Vp de terreno por sector.
Tabla 12. Resumen Velocidades de onda “P” de terrenos obtenidas mediante
metodología Cross Hole por sector.

Velocidad de onda “P”

Caserón Unidad Geotécnica
(m/s)

Brecha Norte Norte (BNN) Brecciaore Tuff (Toba) 5794

Manto Norte 06 (MN06) Metapelita Grano Fino (Manto) 4289

3.2.2 Definición Criterio de Daño

La velocidad vibracional de las partículas, frecuentemente es relacionada con

su habilidad para inducir nuevo fracturamiento, a través de la relación entre
velocidad de partícula y deformación de partícula, esto es válido para una
condición de roca confinada en la vecindad inmediata a las cargas explosivas,
en donde el impacto de la Voladura es más intenso y los niveles de esfuerzos
inducidos son similares a los esfuerzos necesarios para la fragmentación de la
roca.

35
 Dada ésta relación con la deformación, es que el análisis de velocidad
de partícula tiene la cualidad de ser un buen método para estimar el grado de
fracturamiento inducido por la Voladura.

De acuerdo a lo indicado:

Para la roca el criterio de daño más aceptado y es el que se propone para el

estudio, es el que relaciona la velocidad de partícula crítica con el Daño.
De la Ley de Hooke, y asumiendo un modo de fallamiento frágil de la roca, la
velocidad de partícula crítica, PPVcrítica que puede ser resistida por la roca
antes que ocurra un fallamiento por tensión, se puede calcular conociendo la
resistencia a la tensión σt, el módulo de Young E, y la velocidad de propagación
de la onda p en roca intacta, Vp, véase ecuación.

En función de los antecedentes coleccionados durante el desarrollo del estudio,

se empleó esta ecuación para estimar en primera aproximación la Velocidad de
Partícula Crítica obteniendo los siguientes resultados.
NOTA: Este valor de la velocidad de la partícula crítica, fue calculada con el
valor de la velocidad de propagación medida en terreno.

36
Tabla 13. Resumen PPV crítico de terreno por sector.

VELOC. DE PARTÍCULA CRÍTICA

PPV crítico
Unidad Litológica
(mm/s)

BNN Brecciaore Tuff. (Toba) 1282

MN06 Metapelita grano Fino. (Manto) 947

En las siguientes tablas (tablas 11 y 12), se presentan los resultados del

cálculo del PPVc (Velocidad de Partícula Peak Crítico por sector), definido
como el nivel sobre el cual se generará un daño incipiente, y una estimación del
nivel en que se produce un daño más intenso, para lo cual se emplea
frecuentemente un valor aproximado a 4 veces el nivel para el inicio del daño
(4 * PPVc).

Tabla 14. Resumen Criterio de daño sector Brecha Norte Norte.

CRITERIO DE DAÑO SEGÚN VELOC. DE PARTÍCULA CRÍTICA

PPV crítico
Vibración Crítica Descripción PPVcrítico
(mm/s)

Mayor 4 PPVcrítico Intenso fracturamiento 5129

Mayor 1 PPVcrítico Creación de nuevas fracturas 1282

Mayor ¼ PPVcrítico Extensión de fracturas pre-existentes. 320

37
Tabla 15. Resumen Criterio de daño sector Manto Norte 06.

CRITERIO DE DAÑO SEGÚN VELOC. DE PARTÍCULA CRÍTICA

PPV crítico
Vibración Crítica Descripción PPVcrítico
(mm/s)

Mayor 4 PPVcrítico Intenso fracturamiento 3789

Mayor 1 PPVcrítico Creación de nuevas fracturas 947

Mayor ¼ PPVcrítico Extensión de fracturas pre-existentes. 236

3.2.3 Construcción Modelo Campo Cercano

Previo a discutir los modelos elaborados con la información capturada por los
geófonos empotrados, se definen algunos aspectos de funcionamiento y
principios de análisis.
• Al detonar un deck de explosivo, la información que el geófono interpreta
los cambios de voltaje que se producen por la excitación a la cual es sometido
el arreglo triaxial al paso de la energía comunicada por el deck al macizo. Esta
energía es finita y es directamente proporcional tanto a la cantidad de
explosivo detonado como a las condiciones geométricas que existan entre el
punto de origen de la fuente y el de recolección.
• La detonación del explosivo a una velocidad finita, significa que la
transformación del deck de explosivo entrega la energía en paquetes definidos
de tiempo (Sólo un cierto monto de energía dentro de la perforación está siendo
detonada al mismo tiempo). Este fenómeno influenciará fuertemente la amplitud
y frecuencia de los registros obtenidos.

38
• De esta manera, la forma de la onda de vibración como así su magnitud,
será función de las caractrísticas de la fuente (Tipo, Longitud y diámetro de la
carga), si no también de la relación geométrica entre la fuente y el sensor.
• Se puede asumir que la vibración en el campo cercano estará
influenciada mas fuertemente por el diámetro que por la longitud de carga.
• Esta suposición es consistente con la hipótesis antes mencionada, en la
que un cambio en el diámetro del explosivo, alterará también la cantidad de
explosivo que reaccionará en la misma unidad de tiempo, no así cuando
cambia la longitud de carga.
Para el caso de los modelamientos vibracionales de campo cercano, se
establecen 2 modelos, correspondientes a los sectores Brecha Norte Norte y
Manto Norte 6.
Los gráficos 3 & 4, muestra el ajuste estadístico que resulta de este
análisis, pero conviene modificar el modelo conseguido para producir el Modelo
Ajustado, lo que pretende cubrir por lo menos, en este caso, 90% de los datos
de terreno. Para efectos del modelo, todos los datos fueron trabajados en Kg de
Explosivo equivalentes a ANFO.
 
Brecha Norte Norte.

Gráfico 3. Modelo de vibraciones de campo cercano sector Brecha Norte

Norte.

39
Mantos Norte 6.

Gráfico 4. Modelo de vibraciones de campo cercano sector Mantos Nortes 06.

El resumen de los parámetros característicos de cada modelo, así como

también algunos descriptores estadísticos de la población se presenta a
continuación en la tabla 16.

La diferencia entre la calidad de los macizos rocosos es evidente si

parametrizamos esta conducta con la constante K, la cual determina la
velocidad con la que viajarán las perturbaciones a través de la roca. Si
consideramos que esta característica se ve fuertemente influenciada por la
cantidad de eventos de atenuación (estructuras, diaclasas, diques,
preferentemente orientadas perpendicular a la dirección de propagación del
fenómeno) o por la calidad geomecánica del sector, por tanto se verifica así la
buena consistencia de los datos procesados desde terreno.

40
Tabla 16. Resumen Constantes que definen Modelos de Campo Cercano.

CONSTANTES POR SECTOR

Unidad Geotécnica
Parámetros
Brecha Norte Norte. (BNN) Manto Norte 06. (MN06)

PPV crítica (mm/s)

1282 947
(Medida)

K – 50% 784.50 496.49

 – 50% 1.1813 1.2786

Correlación 0.74 0.67

K – 90% 1717.11 970.24

 – 90% 1.2275 1.2786

K – 10% 348.74 254.07

 – 10% 1.2275 1.2786

Núm. De datos 24 28

Covarianza 0.15 0.08

3.2.4 Ábacos de Diseño

Usando la ecuación de Holmberg & Persson, es posible calcular y dibujar

los contornos de vibración alrededor de la carga explosiva, incluso cuando en
ésta se combinen más de un tipo de explosivo (ej. una carga de fondo con
explosivo de mayor densidad y una carga de columna de Emulsión
Encartuchada).

41
 Luego es posible ocupar el modelo calibrado para estudiar, tanto la
situación actual con respecto de carga explosiva y vibraciones producidas,
como experimentar con una variedad de alternativas que pueden servir como
manera de reducir efectos dañinos de la voladura en el campo cercano.

La teoría dice que al alcanzar el nivel de un PPVc, se inicia la formación

de fracturas nuevas y por lo tanto el comienzo del daño, sin embargo a niveles
mucho más bajos, aproximadamente la cuarta parte de este límite, se
manifiesta el fenómeno de extensión de fracturas pre-existentes y comienzo de
daño o alteración al macizo rocoso. Finalmente como el área de intenso
fracturamiento y mayor daño, se especifica un límite de cuatro veces el PPVc.

Brecha Norte Norte 6

Gráfico 5. Ábaco de diseño de según distancia versus vibración inducida,

sector BNN.

42
Gráfico 6. Ábaco de diseño carga explosiva versus criterio de daño, sector
BNN.

Manto Norte 06.

Gráfico 7. Ábaco de diseño según distancia versus vibración inducida, Sector

MN06.

43
Gráfico 8. Ábaco de diseño carga explosiva versus criterio de daño, Sector
MN06.
En el eje de las ordenadas se categorizan los kilos de explosivo, así las
curvas de criterio de daño definen el comportamiento que tendrá el macizo
rocoso de acuerdo a la distancia a la cual se elegirá el punto de interés. Para el
caso de una carga máxima diseñada de 100 [kgs] por retardo las distancias en
las que se crearán nuevas fracturas quedará comprendida entre los 6 y 13
metros aproximadamente.

Para el caso del ábaco de diseño vibración vs carga, se definen 3 zonas

características en el gráfico, las cuales se definen por los límites en los cuales
la roca es capaz de soportar. La zona bajo la línea prepicada verde (1/4 PPVc)
indica que la roca no sufrirá alteraciones considerables producto de la
detonación de cargas explosivas. Superando el límite del cuarto de PPVc, pero
bajo el límite de 4 PPVc (Línea prepicada naranja) se asumen la dilatación de
fracturas existentes. Sobre 4 veces la PPVc de diseño, se espera un incipiente
daño en la roca asociado a la superación del límite de falla por tracción de la
roca modelada.

44
3.2.5 Construcción Modelo Campo Lejano

El modelamiento en campo lejano utilizó la información procesada por la

estación NCVIB, ubicada en la parte posterior de las oficinas de gerencia. El
detalle de los monitoreos tomados en consideración, como también sus
principales aspectos de diseño, se detallan en la tabla 17.

Tabla 17. Resumen de monitoreos pertenecientes a Campo Lejano.

FECHA DIST. EXPLOSIVO PPV Vsuma PPV Modelo
SECTOR DE
VOLADURA (m.) (kg.) (mm/s) (mm/s)

29-12-2013 MN6 Banqueo 965 114 90.38 2.1 2.18

26-12-2013 MN6 Banqueo 956 92 99.67 1.7 1.99

05-01-2013 BNN Banqueo 1085 56 144.99 1.3 1.40

19-01-2013 BNN Banqueo 1084 92 113.01 1.1 1.77

14-02-2013 BNN Banqueo 1076 82 118.82 1.3 1.69

MN6 Banco.
28-02-2013 962 72.8 112.75 1.3 1.77
10-12
BNN UC30-33
20-03-2013 1067 109.2 102.11 1.2 1.95
B 36-40

Para el caso de las voladuras consideradas en la tabla 14, el modelo predictivo,

con un nivel de confianza del 90%, se establecen las siguientes constantes
para el modelo:
K(90%) = 145.49
α= - 0.933

A continuación se presenta el gráfico 9 con el resumen de las 3 curvas

obtenidas.

45
Gráfico 9. Modelamiento de Campo lejano – Estación NCVIB.

Con lo anterior, si conocemos la máxima carga de explosivo detonada y

la distancia entre la voladura y el punto de monitoreo, con un 90% de certeza
podremos estimar que la vibración producida estará por debajo el área de la
curva verde de diseño.
Al tener conocimiento del como se comporta el macizo rocoso en el
campo lejano y respecto a la detonación de voladuras típicas de producción,
pueden ser elaborados ábacos de diseño para dar cuenta de la perturbación
que se producirá al iniciar cargas explosivas en distancias que sean de interés
para el cliente.

El resumen de los parámetros característicos de cada modelo, asi como

también algunos descriptores estadísticos de la población se presenta a
continuación en la tabla 18
Tabla 18. Resumen de constantes que definen los modelamientos de campo
lejano.
46
 CONSTANTES MODELO CAMPO LEJANO

Parámetro Valor

Pendiente -0.933

K – 50% 111.910

K – 90% 145.489

K – 10% 86.085

Correlación (R2) 0.363

Núm. de datos. 7

3.2.6 Simulaciones KJSimblast

Para el caso del daño asociado a la generación de vibraciones, respecto del

criterio de daño definido para la roca evaluada en el presente estudio, la
utilización de decks en los tiros de producción atenúa en una proporción
considerable la respuesta que tiene el macizo ante el incipiente daño que
generan voladuras de producción.
A continuación se resumen los resultados globales de atenuación respecto de
las unidades geotécnicas BNN y MN6:

47
Figura 8. Simulación de halos de daño, asociados a la detonación de un solo
deck.

Figura 9. Detonación de la misma masa de explosivo, pero en distintas

ventanas de tiempo.

48
Las consideraciones del análisis se describen a continuación:

La metodología utilizada corresponde al modelamiento que produce la

liberación de una carga típica de producción, y se analiza el efecto que tiene la
detonación de:
 
• La detonación de toda la columna explosiva de un tiro de producción
típico del esquema actual de carga, el cual tiene largos de carga característicos
de 20 [m] secuenciando 70 [kg/ms] de explosivo en un retardo determinado de
tiempo y la detonación parcial y sucesiva de paquetes de cargas menores,
asociados a un deck máximo de 7 metros en un diámetro de 3 pulgadas, con
una densidad lineal de carga de 3.42 [Kg/m]. Los resultados se resumen en la
tabla a continuación, que cuantifica la reducción que se presenta en la
reducción del área de influencia del tiro modelado.

Tabla 19. Resumen de análisis de considerar decks como alternativa de

mitigación de las vibraciones.

Brecha Norte Norte Manto Norte 06 Porc. Reducción debido

CRITERIO SEGÚN PPV (BNN) (MN06) al Deck
(m/tiro)
3pulg 4.5pulg 3pulg 4.5pulg BNN MN06

Zona Trituración 2.31 1.83 1.63 1.43 21% 12%

Zona Alto Fracturamiento 4.36 3.13 3.16 2.39 28% 24%

Zona Creac. Nuevas Fracturas 7.22 4.66 5.32 3.69 35% 31%

Zona Ext. De Fracturas Pre-

14.09 8.69 10.68 6.71 38% 37%
existentes

49
 Una vez más, se deja claro la ventaja que significa entregar
adecuadamente la energía al macizo rocoso de forma controlada, evitando la
generación innecesaria de pulsos de alta energía los cuales no tienen un
impacto a favor de los resultados globales (fragmentación, vibraciones
asociadas a reforzamientos constructivos de ondas) de voladuras.

Dicho de otra manera, se demuestra que el área de influencia de un tiro,

y el daño asociado a la detonación que tiene en su entorno, dependerá de la
cantidad de explosivo que se secuencie en una misma unidad de tiempo. Para
el caso de la zona de creación de fracturas, asociado al criterio de daño
establecido por unidad geotécnica, esta se reduce en un 38% para el caso en el
que se detona simultáneamente un deck de 70 [kg] versus la detonación
dosificada de decks de la misma masa de explosivo solo que en paquetes de 7
y 5 metros, que secuencian un máximo de solo 25 [kg] de explosivo por unidad
de tiempo.

3.3 Secuencia de Iniciación

3.3.1 Onda Elemental por Caserón

El análisis de la onda elemental de un registro vibracional permite

conocer con exactitud la respuesta que está teniendo el macizo al paso de la
energía liberada por el explosivo en la perforación. La metodología con la cual
se configura la tabla resumen, obedece al siguiente esquema:
• El análisis de onda elemental solo es posible para registros electrónicos,
debido principalmente a que solo con este sistema de iniciación es posible
establecer una línea cronológica de tiempo, para conocer con relativa exactitud
el tiempo en el cual la carga será iniciada.

50
• Se toma el registro de la primera detonación ocurrida en el diseño. Con
esto aseguramos que la onda elemental registrada será una fiel representación
del macizo modelado, ya que a medida que avance la secuencia de iniciación
se irán generando nuevos filtros naturales en la porción de roca que queda
entre el diseño de producción y el punto de recolección de la información
(Geófono).
• Se toma registro del tiempo en el cual la perturbación se atenúa
completamente (Tiempo crítico de acoplamiento) y la longitud de onda
promedio que se origina producto de la detonación del primer deck (del cuál
conocemos los aspectos de carguío y configuración geométrica).
• Se crea una base de datos con todas las ondas obtenidas por voladura,
para establecer las relaciones con las cuales identificar los tiempos óptimos de
secuenciamiento.

En la tabla 20 se presenta el resumen de las voladuras electrónicas:

 
Tabla 20. Resumen con tiempos de arribos y fenómenos de superposición.

Tpo.
X  PPV Lc Q Expl. Dist. Arribo
Fecha Sector A
(ms) (ms) (mm/s) (m) (kg) (m) Pulso
(ms)

20-03-13 BNN 1.38 0.00026 0.0044 188.9 17.4 90.5 16.43 2.741

05-04-13 MN06 8.24 0.004782 0.025 152.4 21.6 93.6 9.71 3.315

09-04-13 MN06 1.10 0.0007498 0.00895 1620 16.7 62.5 2.39 2.644

17-04-13 BNN 1.00 0.0004148 0.01785 2040 9.00 39.00 2.30 1.577

25-04-13 BNN 1.00 0.0008431 - 464 11.70 45.40 6.24 1.954

51
3.3.2 Secuencias de Iniciación Electrónicas

Del análisis de la onda elemental, y entendiendo que las subsiguientes

perturbaciones que sufra el medio serán factores de la onda estudiada
(principio de modelamiento) se analizan 2 escenarios a saber:
• La secuencia que utiliza el principio de colisión de frentes de detonación,
cuya principal orientación es incrementar la fragmentación mediante el control
preciso de cuando la energía del explosivo es liberada.
• Una secuencia de iniciación que no produzca frecuencias que se
refuercen en las distancias características en los que habitan personas.

Para el caso del tiempo de viaje promedio de la partícula, para los sectores
BNN y MN6 fueron de: αBNN=1.145[ms] y αMN6=4.67[ms] respectivamente. Lo
anterior es una consecuencia de la mejor calidad de roca que presenta el sector
BNN, al estar caracterizada como una toba metamorfizada.
  Para el tiempo crítico de acoplamiento, este parámetro es descrito en la tabla
21.

Tabla 21. Resumen con el análisis de tiempos críticos por sector.

Longitu de Onda Intervalo TCA Intervalo TCA
Unidad Geotécnica
(ms) Inferior Superior

Prom. BNN 12 8 12

Prom. MN06 17 12 17

Promedio Distrital 15 10 15

Para la unidad geotécnica BNN y MN6, la secuencia controlada se

presenta en la tabla 22.

52
Tabla 22. Secuencia de control para unidades geotécnicas Brecha Norte Norte
y Mantos Norte 6.
Brecha Norte Norte Manto Norte 06
Secuencia Controlada
(BNN) (ms) (MN06) (ms)

Delta entre cargas de igual nivel. 23 34

Delta entre cargas de distinto nivel. 34 51

Delta de protección cajas y techos. 56 85

Ms / m de burden 265

Para el caso de la secuencia que busca fragmentar, se resumen en la siguiente

tabla 23.

Tabla 23. Secuencia de fragmentación para unidades geotécnicas Brecha

Norte Norte y Mantos Norte 6.
Brecha Norte Norte Manto Norte 06
Secuencia para Fragmentar
(BNN) (ms) (MN06) (ms)

Delta entre cargas de igual nivel. 8 12

Delta entre cargas de distinto nivel. 19 29

Delta de protección cajas y techos. 56 85

Ms / m de burden 45

Considerando los antecedentes y análisis expuestos anteriormente, es

muy importante señalar los siguientes aspectos:

53
• Podemos sólo modificar las amplitudes descritas por la onda elemental,
pues siempre podremos representar nuestra onda obtenida con factores de la
onda elemental. Dicho de manera práctica, la onda generada por cualquier
carga explosiva podrá ser siempre descrita por una serie de zooms a la onda
elemental ploteada en distintas frecuencias.

• Señalado lo anterior, este nuevo concepto nos sugiere entonces que no

se podrán generar nuevas frecuencias a las ya predefinidas por las condiciones
geológicas del macizo rocoso.

• Una secuencia rápida incrementa las frecuencias espectrales en todas

las amplitudes, puesto que la onda elemental tendrá menos tiempo para
recorrer la curva, similar al efecto de comprimir un resorte y ver cuantas
circunvoluciones de este caben en un determinado patrón de medida. Si esto
sucede es evidente que como un efecto indeseado se incrementen, al mismo
tiempo, las componentes de baja frecuencia, lo cuales requieren de un análisis
de mayor complejidad en la predicción de sus alcances e impactos en el
vecindario medio-lejano (comunidad).

• Es fundamental someter a ajustes sistemáticos de los modelos y

secuencias obtenidos, ya que a mayor población de datos, mejores serán los
predictores que se elaboren.
 

3.4 Análisis Granulométrico

3.4.1 Estrategia de Medición

54
 La medición de las distribuciones granulométricas se realizó con el
software PowerSieve de Orica.

Para procesar las fotos es necesario la intervención de una persona

quién debe seleccionar los fragmentos a procesar. El proceso es lento, ya que
esto se debe hacer para cada una de las fotos. Terminado esto, se juntan las
fotos procesadas en un grupo (Batch), donde se calculará la distribución de los
tamaños de las partículas de la voladura estudiada.

El software muestra las gráficas de distribución experimental y ajustada

de los tamaños de las partículas como también muestra la recta de Rosin-
Rammler, desde la cual se calcula el tamaño característico.

Para efectos de ser utilizada como referencia, en los sucesivos análisis

granulométricos del proyecto, se presenta la siguiente tabla resumen:

Tabla 24. Resumen de voladuras consideradas en el análisis granulométrico

Etapa Fecha Sector Tipo Corridas Factor Q Total Ton. Num. Carga

55
 Carga Quebr. Máx.
Expl.
tiros (kg/eta
(kg)
Voladura Voladura (gr/ton) (ton) rdo)

30-11-12 MN06 UC 7a9 305 3925 12.722 72 114.0

26-12-12 MN06 Banq. 7a9 343 2300 6.627 49 92.0

7386
PIROTÉCNICOS

05-01-13 BNN UC 30 a 33 332 2475 64 56.0

19-01-13 BNN Banq. 28 a 30 283 3400 11.842 70 92.0

04-02-13 BNN UC 34 a 37 374 2100 5.552 s/i s/i

14-02-13 BNN Banq. 32 a 35 367 5000 13.446 121 82

28-02-13 MN06 Banq. 10 a 12 249 1600 6.344 43 72.8

20-03-13 BNN UC 38 a 40 317 1842.9 112 97.3

27.862
20-03-13 BNN Banq. 36 a 40 271 6042 297 97.3

6.089
ELECTRÓNICOS

05-04-13 MN06 UC 15 a 16 265 1614 120 105.3

09-04-13 MN06 Banq. 14 a 15 261 1788.5 6.830 19 s/i

17-04-13 BNN UC 42 a 44 317 1717 5528 34 81.2

25-04-13 BNN Banq. 41 a 43 270 3627.9 13.400 30 s/i

07-05-13 MN06 UC 17 a 18 280 s/i S/I s/i s/i

La metodología de análisis considera el tratamiento de fotografías del

material volado mediante un software que digitaliza y relaciona las ocurrencias
en frecuencia de los tamaños presentes en la fotografía. Como este sistema

56
está basado en el análisis fotográfico, ciertas limitaciones deben ser definidas
previo a discutir los resultados:

• La fotografía muestra solo la parte superficial del material volado, es

decir, solo analiza la porción de la pila que es visible.

• Poca confiabilidad en la predicción de finos (asociado a fundamentos

netamente matemáticos).

Figura 10. Imagen digitalizada por software Powersieve.

A continuación se presenta el cuadro de salida del software Powersieve,

en orden de identificar los parámetros que serán discutidos.

57
Figura 11. Interfaz de salida de resultados – análisis granulométrico

Cada fotografía procesada, entrega el siguiente cuadro resumen. La

información es tabulada y ordenada, considerando principalmente los
siguientes indicadores:

• Xc: Tamaño característico promedio asociado a la imagen analizada.

• N: Indice de uniformidad: Define la variabilidad que tendrán los tamaños
de los fragmentos, con respecto al tamaño característico. A menor valor de n,
se puede interpretar con que el material tendrá un Xc más homogéneo.
• P80%: Define el tamaño pasante bajo el cual el 80% de la masa del
material volado pasará sin inconvenientes.

3.4.2 Curva Granulométrica Global del Proyecto

58
 Respecto del comportamiento del material volado, para el análisis
cuantitativo Kuz-Ram de los escenarios con sistema de iniciación pirotécnica y
electrónica, se puede señalar lo siguiente:
 
De un universo de 14 voladuras analizadas, de las cuales 7 fueron
secuenciadas con sistema pirotécnico, se presenta el resumen de las curvas
globales de fragmentación descritas en el siguiente gráfico.

Tabla 25. Resumen de los principales indicadores de fragmentación.

ETAPAS Xc n P80 X50 X80 IF

Caso Base. (Iniciación pirotécnica) 0.39 1.336 0.365 0.299 0.473 13.35

Caso Nueva tecnol. (Iniciación

0.199 1.144 0.258 0.136 0.227 17.06
electrónica)

% Comparado con Caso base 51% 14.4% 70.8% 45.6% 48% 19%

59
Gráfico 10. Resumen de los principales indicadores de fragmentación.

La curva precedente nos indica que:

• Es razonable afirmar que el 80% de la masa total (masa acumulada),
originada por una voladura pirotécnica, tendra un valor característico de tamaño
menor a los 35 cm.
• Para el caso de una voladura electrónica, esta misma fracción de masa
tendrá un tamaño carácterístico inferior a los 25 cm. Este valor represente una
reducción, con respecto al valor alcanzado por el caso base, de un 57.6%.
• Se mejora en un 19% el índice de fragmentación, parámetro que estima
la homogeneidad de la pila del material resultante. Este resultado es
consistente con la mejora en el índice de uniformidad obtenido según modelo
Kuz-Ram.

60
Gráfico 11. Resumen del comportamiento global del índice de fragmentación.

3.5 Análisis Comparativos

3.5.1 Tamaño Característico

A continuación se presenta el resumen de los tamaños característicos

promedios, filtrados por 2 criterios a saber:
• Por sistema de iniciación.
• Por explosivo de columna.

Lo anterior obedece a la estrategia de cuantificar los posibles mecanismos de

interacción que se configuran entre el sistema de iniciación y el explosivo de
columna utilizado.
Para el caso de la categorización por sistema de iniciación, se discute el
siguiente gráfico resumen, que considera todas las voladuras descritas en la
tabla resumen del proyecto:

61
Gráfico 12. Resumen del comportamiento del tamaño característico, según
sistema de iniciación.

En general, se observa que en el escenario pirotécnico, la variable Xc

presenta una mayor variabilidad al momento de comparar los tamaños
característicos generados en las unidades geotécnicas BNN y MN6. La
diferencia observada en la diferencia de tamaños es de un 64%.

Si consideramos homologables las circunstancias en ambos escenarios,

Para el caso de la iniciación electrónica, el tamaño característico se mantiene
más estable , representado lo anterior por el 8.42% de variabilidad con respecto
a un universo similar de voladuras analizadas.

62
 Para el caso del análisis del impacto en la fragmentación que tiene el
explosivo de columna, se presenta el siguiente gráfico resumen:

Gráfico 13. Resumen comportamiento tamaño característico, según explosivo

de columna.

El menor tamaño pasante se logra en voladuras que utilizan la

configuración detonador electrónico y emulsión a granel como explosivo de
columna. En términos de diferencia, el tamaño característico obtenido con
emulsión se reduce en alrededor de un 11% con el escenario que considera
ANFO como explosivo de columna.

63
 3.5.2 Índice de Fragmentación

El índice de fragmentación (IDF) es una forma de cuantificar en términos de

resultados granulométricos la voladura. Este índice relaciona el P80% con el
P50%, mientras más alto sea el valor del índice, mejor es el resultado de la
voladura:

El índice de fragmentación promedio obtenido para el sector Brecha Norte

Norte se presenta a continuación:

Gráfico 14. Resumen comportamiento de índices de fragmentación Unidad

geotécnica Brecha Norte Norte.

Considerando la iniciación pirotécnica como parámetro a contrastar, la

alternativa de iniciación electrónica reporta una mejora que bordea el 31%.

64
 Gráfico 15. Resumen comportamiento de índices de fragmentación Unidad
geotécnica Mantos Norte 6.

Para el sector Mantos Norte 6, la alternativa de iniciación electrónica

reporta una mejora cercana al 32%.

3.6 Diseño Teórico v/s Diseño Recomendado

3.6.1 Revisión de Criterios de Diseños Teóricos

Se procede a revisar la literatura existente con respecto a los criterios de diseño

que se recomienda para un diámetro de perforación de 3 pulgadas. Se
ejemplifican los criterios del Instituto australiano Julius Kruttschnitt Mineral
Research Centre (JKMRC) y los estudios subterráneos del Dr. Agne Rustan.
Ambos criterios son modelamientos de información empírica, que fundamentan
su creación en ensayos de prueba y error, por lo que se les confiere un
importante y acertado primer criterio de diseño.

65
 Figura 12. Criterios de diseño JKRMC & Rustan.

Según el criterio de diseño precedente, el ratio de los diseños, tanto en

actual utilización como los propuestos para BULK, se resume en la tabla 26.

Tabla 26. Verificación de los criterios de diseño según metodologías JKMRC &
Rustan.
Burden Espaciamiento Relación
TIPO DE DISEÑO
(m) (m) E/B)

Actual ANFO 2.3 2.7 1.17

Actual Emulsión a granel 2.5 3.2 1.28

Propuesto Emulsión a
3 3.3 1.10
granel

66
 De manera análoga, en el ábaco resumen de criterios de diseños de
burden, se ingresa con el diámetro de perforación de 3[in] (⸗76 [mm]) y se
verifica que el burden recomendado (según el único criterio subterráneo
definido por Rustan (1990)) es de 2.3 [m] aproximadamente.

67
Figura 13. Criterios de cielo abierto según diversos autores respecto del
diseño de Burden.

68
 3.6.2 Distribución de Energía

Para el caso de la revisión de los diseños de perforación que el cliente

utiliza habitualmente en su proceso productivo, se simula como la energía está
siendo entregada a la roca ya caracterizada. Con esto, tendremos una idea
bastante acertada de cómo el diseño está transfiriendo la energía a la roca. De
esta manera, se presenta a continuación la distribución de energía del diseño
actual de perforación (3 pulgadas + ANFO como explosivo de columna) y luego
variando el explosivo de columna por emulsión a granel.

Actual 2.3x2.7 + ANFO

Figura 14. Distribución de energía Caso de voladura típica abanico de

producción cargado con ANFO.

La figura 14 muestra la Distribución de energía generada por el diseño

que utiliza ANFO como explosivo de columna. Es evidente que existen zonas
con una deficiente entrega de energía (Zonas en Blanco). Lo anterior puede
servir como antecedente para el comportamiento que está teniendo la curva
granulométrica que pertenece a esta configuración de carga.

69
 Si bien es cierto, los tamaños característicos no son anormales ni fuera
de norma, aún existen oportunidades de mejora con respecto a la utilización de
ANFO como iniciador de diseños que consideren la densidad actual de
perforaciones por perfil.

Propuesto 3.0x3.3

Figura 15. Distribución de energía Caso de voladura típica abanico de

producción cargado con Emulsión.

Para el caso de la distribución generada por el diseño cargado con

emulsión, se aprecia una mejor distribución de los halos de influencia. Esto es
debido principalmente que las formulaciones del tipo emulsión explosiva
poseen un mejor sostenimiento y comunicación del frente de detonación a lo
largo de la columna de explosivo.

70
 Con este fenómeno se logra aumentar la tasa en la cual la columna
explosiva entrega la energía a la roca circundante, traduciéndose esto en el
desarrollo de una mayor presión de barreno, el cual es el mecanismo óptimo
para fragmentar las rocas que actualmente se encuentran las unidades
productivas de SCM Atacama Kozán.

3.6.3 Ábacos de espaciamiento (sugeridos) mediante criterio de daño

Utilizando el criterio de daño modelado según unidad geotécnica, a

continuación se sugieren espaciamientos acordes a:

• Tipo de explosivo de columna.

• Largos de decks típicos de diseño.

Con lo anterior, se pretende ayudar a definir los límites de cargas con los
que se puedan absorber diversas desviaciones que ocurran en la
implementación final del diseño en terreno.

El criterio asume las siguientes consideraciones:

• La zona considerada como espaciamiento práctico corresponde a la

zona en la cual se superan las 4 velocidades de partícula crítica (Peak >
4PPVc) por lo que se asume un incipiente daño a la roca, producto de la
superación de sus umbrales de tracción.
• Como consecuencia del párrafo anterior, se establecen ábacos para
ambas unidades geotécnicas.
• Cada ábaco cuenta con longitudes de diseño tanto para explosivo ANFO
como para emulsión a granel.
 

71
Figura 16. Criterio de daño asociado a recomendaciones de criterio de diseño
de espaciamiento.

A continuación, se presentan los ábacos de espaciamientos prácticos

asociados a las realidades de ambas unidades geotécnicas.

3.6.3.1 Brecha Norte Norte:

Se definen 4 decks de diseño típicos, para los cuales se simulan los

halos que producirán el colapso de la roca. Los valores tabulados se presentan
en las tablas precedentes.

72
Tabla 27. Resumen radios de influencia prácticos, según criterio PPVc.

Sector Brecha Norte Norte ANFO 3 pulg Emulsión a granel 3 pulg

Parámetro / Long. de carga 5m. 10m. 15m. 20m. 5m. 10m. 15m. 20m.

Radio Influencia práctico 2.21 2.90 3.30 3.43 3.49 4.80 5.51 5.75

Creación de Fracturas 4.53 6.00 7.14 8.12 6.56 9.13 10.95 11.85

Zona Dilatación Fracturas 8.33 11.54 13.93 14.51 12.16 16.90 20.67 23.18

Gráfico 16. Ábaco de diseño sector Brecha Norte Norte - SCM Atacama Kozan.

73
3.6.3.2 Mantos Norte 6

De manera idéntica que el caso del Brecha Norte Norte, se definen las
tablas y ábacos de diseño que definirán los espaciamientos del sector Mantos
Norte 6.

Tabla 28. Resumen radios de influencia prácticos, según criterio PPVc

asociada a caserón Mantos Norte 6.

Sector Manto Norte 06 ANFO 3 pulg Emulsión a granel 3 pulg

Parámetro / Long. de carga 5m. 10m. 15m. 20m. 5m. 10m. 15m. 20m.

Radio Influencia práctico 2.64 2.64 2.82 2.90 3.23 4.36 5.00 5.25

Creación de Fracturas 3.93 5.24 6.14 6.96 5.87 8.06 9.66 10.52

Zona Dilatación Fracturas 7.10 9.75 11.73 13.73 10.30 14.37 17.40 19.76

Gráfico 17. Ábaco de diseño sector Mantos Norte 6 - SCM Atacama Kozan
3.7 Beneficio y Bondades Sistema de Iniciación Electrónica

74
 3.7.1 Control de Iniciación

La casi nula dispersión de tiempos que ofrece el detonador electrónico

sumado con la amplia flexibilidad de diseño que se logra, al disponer de 15000
posibilidades de retardos (Utilizando el retardo mínimo de 1 [MS] permite sin
duda mejorar las herramientas con las que actualmente se diseñan las
voladuras en la actualidad.
Para ejemplificar otro aspecto relevante de la iniciación electrónica,
consideremos la ventaja que reside en tener una comunicación instantánea con
el detonador, lo cual permite tener certeza, en todo momento, de los
detonadores que efectivamente serán iniciados. Con esta condición satisfecha,
podremos pensar en los posibles resultados que tendrá la voladura diseñada,
circunstancia que no se puede replicar con el sistema de iniciación pirotécnica.

3.7.2 Control de Salidas de Tiros

Uno de los aspectos que más relevancia pondera, al momento de

diseñar secuencias electrónicas es la potencialidad de incluir activamente los
parámetros de secuencia en orden de generar impactos cuantificables en la
fragmentación. La premisa puede ser fundamentada mediante el principio de
colisión de ondas de choque. Como los explosivos están debidamente
modelados, principalmente en los aspectos que influencian el rendimiento del
explosivo como lo son la Velocidad de detonación y la densidad del explosivo.
Con esto es posible definir, al menos teóricamente, la energía que se entregará
al macizo mediante un deck de explosivo y consideraciones de diseño
conocidas. Numerosas pruebas de campo dan cuenta de la provechosa
interacción de frentes de colisión que son posibles de configurar su interacción
para que aumenten localmente fenómenos de mejora de la fragmentación.

75
Figura 17. Esquema de interacción de frentes de colisión y Prueba de campo
que inicia simultáneamente, en un cilindro de resina, el mismo retardo
electrónico.

3.8 Análisis de Explosivo de Columna

A continuación, se verifica el rendimiento del explosivo utilizado en la

operación actual del cliente, en relación con la roca en la cual este debe actuar.
Para ello, se utiliza el criterio de la aproximación del ratio de impedancias (de la
roca y del explosivo), con lo cual se establecerá en que rangos se encuentra la
configuración actual del cliente. Como la condición de la roca es una propiedad
intrínseca inalterable, es posible aproximar el ratio de impedancias hacia el
rango recomendado de diseño, favoreciendo la utilización de explosivos que
posean las siguientes características:

• Utilización de un explosivo que entregue la energía a la roca más

rápidamente a su entorno, deformando de forma súbita las paredes del barreno.

76
• Su principio de funcionamiento sea el de presión de detonación versus
expansión por volúmen de gases.
La ecuación verificable mediante la contextualización metalogenética de una
toba, y entendiendo que es producto de una compactación a altas condiciones
de presiones de material principalmente piroclástico, relacionando su forma
actual con el equilibrio de todas las presiones del entorno circundante. Se
desprende entonces, que la densidad de fracturas que encontrará un explosivo
tipo ANFO, al expandir inicialmente el tiro detonado será considerablemente
menor en macizos de una alta competencia (o al menos de una elevada
resistencia a la compresión) por cuanto su poca capacidad de generar una
presión de barreno acorde, la cual es necesaria para sostener una tasa de
generación de fracturas en la que los gases realicen el trabajo de expansión
eficientemente. 
El formulismo lo plantea Persson, y se define como la siguiente
expresion:

Para que:

Donde:

 Ρ(exp) : Densidad del explosivo [grs/cc]

 P(rock) : Densidad de la roca [Kg/m3]

 C(VoD) : Velocidad de detonación del explosivo [m/s]

 Vp(Rock) : Velocidad de propagación onda P [m/s]

77
 En las tablas 29 y 30 se presenta el resumen de la relación de impedancia
que se define para el explosivo actualmente utilizado y un análisis comparativo
con la alternativa basada en explosivo emulsión a granel.

Tabla 29. Resumen Parámetros involucrados en el análisis de impedancia

explosivo – roca.

Parámetro Valores

Diám. Perf. Actual (pulg.) 3.0

VOD ANFO (km/s) 3.60

VOD Emulsión a granel (km/s) 5.2

Vp – Roca (km/s) 5.70

Densidad de la roca (Kg/m3) 3100

Densidad Emulsión a granel (kg/m3) 1100

Densidad ANFO (kg/m3) 850

Tabla 30. Resumen de criterio de impedancia explosivo – roca.

Relacion Criterio de
Parámetro Valor Calculado
Impedancias Rendimiento

Impedancia E. ANFO 3060 5.7 No recomendado

Impedancia E. Emulsión a granel 5720 3.1 Dentro del rango

Impedancia de la Roca 1753.5

78
 Mediante metodología Calder & Workman se simula el burden efectivo
que se podría alcanzar variando el explosivo de columna, desde ANFO
estándar a una formulación en base a emulsión explosiva. Ingresando los
parámetros estándar de formulaciones BULK los valores son mostrados en la
tabla 31.

Tabla 31. Análisis de expansión de Burden asociado a cambio de explosivo de

columna.

Parámetro Valor

Burden Actual (m) 2.3

Nuevo Diámetro (pulg.) 3

Diámetro Actual (pulg.) 3

RBS Nuevo Explosivo – Emulsión a granel 150

RBS Expl. Actual (ANFO) 85

NUEVO BURDEN (m) 2.78

NUEVO ESPACIAMIENTO (m) 2.70

REL. E/B 1.03

RAZÓN INCREMENTO 21%

79
3.9 Beneficio en Términos Vibracionales

3.9.1 Introducción Módulo MonteCarlo

Es un método de análisis estadístico que permite obtener soluciones de

problemas matemáticos o físicos por medio de pruebas aleatorias repetidas.
En la práctica, las pruebas aleatorias se sustituyen por resultados de ciertos
cálculos realizados con números aleatorios.

3.9.2 Esquema de Variables de Entrada

Figura 17. Esquema de variables de entrada y salida – Módulo MonteCarlo.

80
3.9.2.1 Onda Elemental

• La onda debe ser medida en el lugar de interés donde se necesita

realizar el estudio. Para el caso del presente estudio se utiliza la onda
elemental obtenida por la estación de monitoreo On-Line NCVIB.

• Una vez conocida la onda elemental, el modelo tendrá la respuesta in

situ del macizo rocoso frente a la perturbación asociada a las sucesivas
detonaciones que ocurrirán en el diseño secuenciado.

Figura 18. Vector suma onda elemental NCVIB utilizada para modelar
simulación MonteCarlo.

81
3.9.2.2 Modelo en Campo Lejano

El modelo de campo lejano nos permite conocer el comportamiento que

tendrán los distintos peaks vibracionales, originados por la detonación de las
cargas diseñadas, y nos ofrece la potencialidad de preveer (de acuerdo a
condiciones de detonación normales) el peak que tendrá cierta masa de
explosivo a la distancia comprendida entre la carga explosiva y el punto de
monitoreo. Es en este aspecto en el que radica la funcionalidad de la
metodología MonteCarlo™ pues el modelo de campo lejano, al considerar un
patrón esférico de propagación, permite conocer con relativa facilidad de
instrumentación, las constantes de roca que influenciarán los comportamientos
vibracionales que tendrán los diseños puestos en evaluación.

Figura 19. Parámetro de entrada campo lejano, módulo MonteCarlo.

82
3.9.2.3 Velocidad de Propagación de la Onda P

Se utiliza la VP asociada a la unidad Mantos Norte 6 la cual se definió en el

criterio de daño.

3.9.3 Ejemplo Aplicado

A continuación, se presenta un ejemplo aplicado, el cual consiste en comparar

un registro real, en el sector Mantos Norte 6, con la simulación del diseño de la
misma voladura mediante la metodología Montecarlo.

Voladura Manto Norte 6

Los principales aspectos operacionales de la voladura analizada se citan en el

reporte de la estación NCVIB.

Figura 20. El esquema de carguío y los consumos de explosivos se detallan en

las siguientes registros entregados por parte del cliente.

83
Figura 21 Configuración de secuencia con detonadores No Eléctricos.

Tabla 32. Configuración de carga de diseño analizado

Explosivo Utilizado Valor

ANFO Húmedo (kg.) 3600

ANFO Aluminizado (kg.) 325

APD 225 (unid.) 123

Ez Det 17/600 (15m) 70

Ez Det 17/600 (30m) 47

Ez Det 25/600 (15m) 3

Ez Det 25/600 (30m) 3

Figura 22. El resultado de la voladura Undercut, en el sector Mantos Norte 6 se

muestra a continuación:

84
Grafico 18

Registro Simulado

85
 Ingresados los parámetros requeridos por el modelo, a continuación se
detallan los sucesivos análisis que se desprenden de la herramienta.

Figura 23. Interfaz de ingreso de datos – Módulo MonteCarlo.

86
Gráfico 19. Distribución de las masas detonadas versus tiempo.
Visualiza la carga máxima por retardo que está siendo diseñada.

Gráfico 20. Media acumulada para las simulaciones de PPV – Módulo Monte
Carlo.

La gráfica de media acumulada es la frecuencia de ocurrencias en las

cuales el modelo itera las PPVs simuladas. El rango en el cual se concentra la
mayor probabilidad de ocurrencia es el comprendido entre los 2.05 y 2.2. Es
decir, los rangos máximos y mínimos potenciales, asociados al diseño y
secuenciamiento descrito, oscilan entre estos valores límites.

87
Gráfico 21. Histograma de ocurrencia de PPV simuladas.
A continuación se presenta el ejemplo de aplicación del secuenciamiento
de una parada típica de banqueo, perteneciente al sector Manto Norte 6. El
ejemplo considera las siguientes diferencias entre la configuración de carga
para los distintos escenarios:

Figura 24. Distintas consideraciones de diseños, para poder predecir rangos

vibracionales asociados a secuencias de iniciación y retardos secuenciados
instantáneamente.

Tabla 33. Consideraciones para la Simulación.

88
 Parámetro de Diseño Consideraciones de carga según Consideraciones utilizando las
esquema actual. (cliente) características de la roca modelada

Tiempo crítico de acoplamiento

Delay en secuencia de iniciación 25 ms
Tiempo de viaje de onda elemental

Máxima carga detonada por

20m con 70kg. simultáneos 10m con aprox. 35kg simultáneos
retardo

A continuación se presenta un plano esquemático de la prueba, obteniéndose

los siguientes resultados:

Figura 25. Configuración espacial de la prueba, en la que el sensor se ubica a

30 metros del punto medio espacial de la voladura diagnosticada.

En la tabla 34 se muestra un resumen de las Velocidades de partículas

simuladas con la herramiento de Monte-Carlo.

89
Tabla 34. Resumen de PPV asociados a carga con deck y carga completa.

Veloc. De Partícula Simulada

Parámetros Evaluados
(mm/s)

Diseño con carga completa. 619.6

Diseño con Deck. 501.3

Porcent. De Reducción de vibraciones 19%

Con este resultado, se establece contundentemente la consistencia entre

los datos obtenidos y procesados desde el campo. Lo anterior nos entrega una
poderosa herramienta de predicción y simulación de vibraciones generadas por
diseños, pudiéndose conocer con un razonable grado de certeza la vibración
inducida por el diseño incluso antes de iniciar la voladura en cuestión.
 

3.10 Conclusiones

Del estudio de fragmentación realizado se han obtenido las siguientes

conclusiones.

De los diseños de perforación y voladura

Con respecto a los diseños actualmente utilizados por el cliente, estos

fueron sometidos a 2 criterios de diseño subterráneo, siendo éstas las
metodologías pertenecientes al Instituto JKMRC, fundamentadas en una base
de datos empíricos globales y, la de Rustan, quien definió un ábaco de diseño
considerando el diámetro de perforación lo que implica necesariamente la

90
utilización de explosivo tipo ANFO para su validez. Para ambos casos de
diseño, se consideraron los siguientes parámetros:

• El burden de diseño estándar de 2.3x2.7 para un diámetro de perforación

de 3 pulgadas y carga de columna ANFO y,

• Un burden de diseño de 2.5x3.2, manteniéndo el diámetro constante y

variando sólo el explosivo de columna por una emulsión a granel.
Para ambos casos, los diseños se encontraron dentro de rango, por lo que
se consideran como adecuados.

De acuerdo a metodología de cálculo, según Calder & Workman, es posible

aumentar en un 21% el burden de diseño, e ir por un diseño del orden de los
3x3.2 metros. Lo anterior permite un parámetro más realista, en términos de
que el radio de influencia que se genera con una emulsión Bulk estandar,
supera cómodamente el incremento de 20 [cm] en el burden originalmente
concebido para ANFO.
Se define y recomienda entonces, un ábaco de diseño de espaciamiento
sensibilizado a las condiciones de roca presentes en el estudio, mediante la
incorporación en el análisis de los citerios de daño asociados a las Velocidades
de partícula crítica obtenidas de las campañas de monitoreo. Es pertinente
señalar que si bien estos ábacos de diseño se fundamentan sobre teorías
matemáticas coherentes, fueron concebidos para ofrecer una alternativa
factible de discusión ante las pocas opciones de criterios teóricos que ofrece la
literatura subterránea con respecto a este parámetro.
 
De las mediciones en terreno.

De las mediciones realizadas en terreno fue posible determinar y caracterizar

los parámetros de los macizos rocosos (caserones) en estudio. Estas variables

91
son variables de entradas para diversos análisis, como ajustes de explosivo a
análisis geotécnicos.

Brecha Norte Manto Norte 06.

Parámetro
Norte. (BNN) (MN06)

Velocidad de Propagación de onda “P”

5794 4289
(m/s) (de terreno mediante Cross Hole)

Velocidad de Partícula Crítica (PPVcrítica) (mm/s) 1282 947

Constante de Propagación del Medio (K) – Campo Cercano

1717 1.2275
(90%)

Constante de Atenuación del Medio () – Campo Cercano

970.24 1.2786
(90%)

Constante de Propagación del Medio (K) – Campo Lejano

145.49
(90%)

Constante de Atenuación del Medio () – Campo Lejano

-0.933
(90%)

Por otra parte, se obtuvieron las velocidades de partícula crítica que

permiten determinar los umbrales de daño de los caserones en

VELOC. DE PARTÍCULA CRÍTICA

92
 Unidad Litológica PPV crítico (mm/s)

BNN Brecciaore Tuff. (Toba) 1282

MN06 Metapelita grano Fino. (Manto) 947

También se establecen ábacos de diseño para delimitar mejor el umbral

de daño al cual es sometido el macizo, pues importantes ventajas residen en
conocer con antelación posibles y probables efectos indeseados que pueda
producir un diseño en particular, especialmente en un ambiente altamente
sensible por un lado, a la percepción de la comunidad y por otro, al
manenimiento de relaciones cordiales con vecinas compañías mineras

Secuencias electrónicas

Se determina para los caserones en estudio los tiempos críticos de

acoplamiento. Con esta información se definieron secuencias dependiendo del
objetivo de la voladura, siendo:

Objetivos Brecha Norte Norte Manto Norte 06

Parámetros de tiempos
(BNN) (MN06)

Control de daño t entre cargas. (igual nivel) 23 34

(protección de cajas)
t entre cargas. (distinto nivel) 34 51

t Protección cajas y techo 56 85

ms / metro de burden 265

Fragmentación. t entre cargas. (igual nivel) 8 12

93
 t entre cargas. (distinto nivel) 19 29

t Protección cajas y techo 56 85

ms / metro de burden 45

Estas secuencias permitirían obtener mejoras orientadas

específicamente en:
 Favorecer la fragmentación asociada a la teoría de colisión de ondas y,
 Contar con una secuencia que no produzca frecuencias de resonancia
en el campo medio-lejano (percepción de la comunidad) y que no refuerce ni
active innecesariamente estructuras al interior del diseño minero.

De la fragmentación

Es posible relacionar la reducción que tuvieron los tamaños

característicos de las curvas con la utilización de detonadores electrónicos. La
evidencia presentada en este estudio permite fundamentar esta concepción
mediante el análisis de la mejora del índice de uniformidad. Lo anterior puede
tener una interpretación alternativa en la cual se considere que la menor
variabilidad de los tamaños característicos, con respecto al tamaño medio
promedio (muy similar en concepto a lo que es la deviación estándar de una
muestra) fue menor para el caso de las voladuras iniciadas con detonador
electrónico. El escenario que mayor reducción reportó en el tamaño
caracteristico fue el diseño que consideró la iniciación electrónica y emulsión a
granel como explosivo de columna.

Es importante también señalar que el mismo comportamiento siguen los

índices de fragmentación, los cuales se definen en términos muy sencillos

94
como el descriptor del rendimiento global granulométrico de una voladura. Una
forma simple de ejemplificar cómo este parámetro estima el rendimiento de una
voladura, se ofrece el siguiente ejemplo: si consideramos una mezcla de arena
y ripio es evidente ( a una escala macroscópica) que la arena tendría un mejor
índice de fragmentación puesto que la variabilidad de sus fragmentos es
considerablemente menor que la que ocurre con el ripio.

Por otro lado, los tamaños característicos mayores se registraron en el

caseron Mantos Norte 6, lo cual puede ser influenciado por la menor calidad
geotécnica del sector (atributo extraido de la interpretación del valor de la
constante de propagación K obtenida por el campo cercano). También es
importante mencionar que existe una discreta relación entre las condiciones
litológicas del sector, el principio de funcionamiento del explosivo (sector en el
cual se utilizó exclusivamente ANFO como carga de columna) y el mecanismo
de fracturación asociado a la roca en particular. Sobre esta última idea, es
fundamental conocer el estado tensional del sector Mantos Norte 6 ya que los
planos de debilidad que encuentre el ANFO en su detonación pueden deber su
origen a esfuerzos dinámicos in situ y no a una mala calidad general del
macizo rocoso, ya que claramente este no es el caso.

Como una consecuencia directa de la reducción del tamaño

característico de los fragmentos de una voladura, se puede mencionar una
mejora considerable en los índices operacionales del cargador frontal. Este
hecho representa un vector de difusión de las sucesivas mejoras en los
procesos aguas abajo. Para el caso específico analizado se logra justificar un
importante ahorro en combustible asociado a una estimación mensual del N° de
viajes que se ahorran al transportar más material en la misma capacidad. Lo
anterior es debido principalmente a la optimización del factor de llenado del
equipo de carguío. Con esto se garantiza que la frecuencia de espacios libres al
interior del material se optimice, aumentando la densidad.
 

95
 3.1.1 Recomendaciones

Las recomendaciones que se expondrán, serán aplicables a las condiciones

de los caserones Brecha Norte Norte y Mantos Norte 6.
Diseños de perforación y voladura.

• En cuanto a las voladuras de producción, considerar y evaluar la

alternativa de migrar paulatinamente hacia la iniciación electrónica. Lo anterior
está fundado en la nueva evidencia que introduce el presente estudio,
principalmente por el rol que tiene la iniciación electrónica en los resultados
granulométricos de las voladuras que conformaron este informe.
• Desarrollando un poco más esta idea y dadas las condiciones evaluadas
en el presente informe, es altamente recomendable estudiar el reemplazo del
explosivo ANFO, por un explosivo en base a formulación de emulsión a granel,
dado que la transferencia energética que se demuestra con el análisis de ratio
de impedancias, es más adecuado para promover los mecanismos de
fallamiento que poseen de las rocas presentes en el estudio.
Ábacos de diseño
• Se recomienda utilizar las herramientas de diseño que aquí se
presentan, principalmente por que de esta manera se podrá evaluar el grado de
correlación que existe entre el comportamiento predicho por los ábacos y el
resultado real de los diseños a evaluar.
Esquemas de carguío.

96
• Extender la configuración del uso de deck con retardos que no se
ubiquen en los tiempos de acoplamiento definidos para las unidades
geotécnicas estudiadas. Con lo anterior se garantiza el no inducir vibraciones
que no aportarán significativamente al trabajo de fragmentación de la roca, sino
un refuerzo nocivo en términos de potenciales paquetes de frecuencias acordes
a los de resonancia de estructuras industriales y/o viviendas cercanas al
emplazamiento de la faena.
 

3.12 Bibliografía.

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