Optimización de la trituración: prevención de la formación de grandes bloques durante las voladuras en canteras
En las voladuras en canteras, la seguridad es un criterio fundamental en el diseño de las voladuras. Sin embargo, debido a las incertidumbres inherentes al macizo rocoso, la calidad de la fase de perforación y las irregularidades de la cara libre de los escalones, es imposible garantizar la calidad de la voladura sin una buena evaluación y control de la calidad de los escalones de voladura. Esto es especialmente cierto en el caso de voladuras en escalones con una altura de más de 10 m.
Teniendo esto en mente, es necesario realizar estudios cuantitativos y cualitativos sobre el uso de métodos y equipos correspondientes para optimizar todo el proceso, no solo en términos de seguridad, sino también en términos de economía general, con el objetivo de obtener el tamaño de partícula de trituración deseado, minimizando la formación de grandes bloques, impactos de ruido y vibración y escalones adyacentes.
Durante la fase de perforación, es muy probable que el barreno no siga la trayectoria en ángulo recto prevista, lo que da lugar a desviaciones que son muy habituales. Estas aumentan con la profundidad del barreno y son causadas por muchos factores. Las desviaciones no parecen existir en la superficie del escalón, lo que dificulta la medición de la distancia real entre el barreno y el frente libre.
Todos estos pueden afectar la correcta distribución de explosivos en el área de voladura prevista y pueden resultar en proyección de rocas, ruido, ondas sísmicas y la formación de rocas de un tamaño mayor al que puede actuar la trituradora, lo que reduce la seguridad y aumenta los costos de minería.
A continuación se presenta un caso de estudio realizado en una cantera del norte de Portugal. Se aplicaron técnicas de optimización para reducir la formación de bloques y rocas sueltas, como inclinómetros (para el control de la desviación del pozo), modelado 3D (utilizando el software O-Pitblast), mapeo de bancos (utilizando drones) para estudiar la distribución de posiciones libres con respecto a la línea de resistencia para la primera fila.
Evaluación preliminar
En la etapa preliminar se realizó una inspección visual de la cantera y lo que realmente llamó la atención fue la cantidad de rocas. Las rocas son un problema y pueden estar relacionadas con varios factores:
Parámetros de diseño de explosión inadecuados;
Control de perforación ineficiente;
Condiciones geológicas, etc...
La situación ideal es obtener un tamaño de trituración suficiente en todo el macizo rocoso volado, eliminando la necesidad de realizar voladuras secundarias y evitando presupuesto adicional en la fase de voladura. La optimización de la voladura puede reducir no solo los costos asociados a la operación de voladura, sino también los costos restantes asociados a las fases de perforación, carga, transporte y trituración. La formación de bloques no es ideal, ya que requiere voladuras secundarias, los costos operativos asociados a esta actividad y puede conducir a un aumento en el riesgo de rocas volantes.
En este caso se pueden utilizar métodos alternativos que ofrezcan mayor seguridad como martillos hidráulicos, bolas de caída, cemento expansivo, cuñas, etc. Todos ellos asociados al proceso de voladura, por lo que se puede lograr una voladura eficiente utilizando métodos que minimicen o incluso eliminen los costos operacionales.
Hay que tener en cuenta el factor de riesgo de la formación de rocas, que puede ocasionar graves daños no solo al personal, sino también a las personas de las comunidades vecinas, a las instalaciones de la empresa y a las estructuras cercanas. Las consecuencias resultantes son interrupciones de la producción, multas correspondientes o incluso el cese total de la exploración.
Los aspectos antes mencionados pueden analizarse mejor y se pueden realizar mejoras en términos de economía, seguridad y productividad mediante la optimización de las variables del plan de voladuras y el uso de tecnologías que faciliten el diseño del plan de voladuras, considerando las condiciones geológicas presentes en la cantera analizada.
En los trabajos de inspección de barrenos en canteras, se destacan las desviaciones de perforación en el macizo rocoso, ya que los barrenos rara vez siguen la trayectoria predeterminada, lo que a su vez provoca que se desvíen del diseño original de la voladura. La situación se agrava a medida que aumenta la profundidad de perforación. (Video de animación de accidente de roca voladora) En cuanto a los requerimientos de trituración, los resultados deben ser compatibles con el equipo de carga y transporte y el tamaño de la trituradora primaria para evitar explosiones secundarias (LIMA, 2001).
