Alternativas a los explosivos convencionales y a los métodos de carga tradicionales ofrecen la posibilidad de mejores resultados de tronadura en aplicaciones tanto en superficie como subterráneas

La tronadura ocupa un nicho único en la secuencia de producción de la mina. Es probablemente la única fase minera que requiere días de preparación—que conduce a un evento que produce resultados en milisegundos. Y, el costo relativamente bajo de los materiales y la mano de obra que se requiere no reflejan del todo su amplio impacto en la eficiencia del carguío, transporte y procesamiento que tienen lugar posteriormente. Mientras las minas en todo el mundo buscan maneras de reducir costos sin perder productividad, los proveedores de explosivos están descubriendo que, incluso bajo el actualmente desalentador estado de las finanzas e inversiones de la industria minera, se puede ganar dinero y mejorar la participación en el mercado ofreciendo explosivos de mayor calidad, apoyados por nuevas tecnologías que permitan a las minas usar estos productos mejorados en forma segura y más eficiente.

Determinando el Diferencial
Por ejemplo, Dyno Nobel recientemente dio a conocer los resultados de una prueba de tronadura usando su nueva tecnología de entrega de explosivos Differential Energy. Su emulsión Titan ∆E 1000 se probó durante cuatro meses en la mina de oro Cripple Creek & Victor (CC&V) de AngloGold Ashanti en Cripple Creek, Colorado, EEUU.

Usando emulsión y un camión de transporte a granel con tecnología Differential Energy, el personal en CC&V fue capaz de cargar con precisión tres segmentos de diferente densidad en pozos.

Los resultados medidos, dijo la compañía, confirmaron que se entregó significativo valor en la productividad, el costo y el rendimiento de la tronadura. La mina redujo su índice de polvo producido en un 18%, materializó un 8% de aumento en la productividad de la pala tanto en desecho como en mineral, y en el caso del mineral, no experimentó una reducción en el rendimiento del chancador. Adicionalmente, Dyno Nobel dijo que la nueva tecnología eliminó completamente las emanaciones visibles de NOx post-tronadura incluso en las áreas más húmedas del rajo.

La prueba de tronadura fue realizada por el socio comercial de Dyno Nobel, Buckley Powder Co. Durante los últimos 10 años o más, la mina había estado usando Dyno Nobel Titan 2050G (ANFO Pesada sintetizada químicamente) y Titan 2070G (mezcla ANFO de emulsión re-bombeable químicamente sintetizada). Los pozos de producción en la mina son de 40-pies de profundidad y 6,75” de diámetro. El espacio de talud y la separación dependen de la geología, que es principalmente brecha y Precámbrico.

Dyno Nobel dijo que sus tecnologías patentadas de entrega de explosivos Differential Energy permiten a los operadores mineros cambiar con precisión las características del explosivo a granel en el pozo para que calcen con las propiedades de la roca y abordar necesidades específicas. El sistema Differential Energy es suministrado mediante camiones de transporte a granel especialmente diseñados usando tecnología patentada de gasificación automática dentro del pozo con explosivo a granel Titan ∆E 1000 de Dyno Nobel.

Dave Hunsaker, gerente de producto para Productos a Granel y  Sistema de Entrega de Dyno Nobel, dijo, “Generalmente, el perfil de energía explosiva en el pozo de sondeo es limitado por la física y el tipo de producto. La distribución de la energía varía levemente, o no varía en lo absoluto, usando métodos y productos tradicionales. La emulsión explosiva diferenciadamente gasificada brinda un mucho mayor grado de distribución de energía sin reducción alguna en la velocidad de bombeo.”

El rendimiento del producto Titan ∆E 1000 fue medido contra tronaduras de producción cargadas típicamente de tamaño similar, en geología similar. Los planes de tronadura (patrón de perforación y secuencia de pozos) para las perforaciones de rendimiento y de línea base no fueron alterados durante el ensayo, y todas las tronaduras excepto una fueron iniciadas usando el sistema de iniciación electrónica DigiShot Plus de Dyno Nobel.

Usando emulsión y un camión para transporte a granel con tecnología Differential Energy, el personal en CC&V fue capaz de cargar con precisión tres diferentes segmentos de densidad en pozos. El objetivo era optimizar la distribución de energía en los agujeros poniendo una emulsión de densidad más pesada en el fondo y de densidad más liviana en la parte de arriba. Para hacer esto, segmentos inferiores, medios y superiores de la columna fueron cargados con densidades de copa de 1,18; 1,15 y 1,05 g/cc de emulsión, respectivamente. Debido a la presión hidrostática, la densidad promedio de cada segmento en el agujero era de  1,26; 1,22 y 1,09 g/cc, respectivamente.

El mismo producto Titan ∆E 1000 fue cargado en agujeros tanto húmedos como secos. En los agujeros secos, la manguera se puso 10 pies pasado el collarín del pozo. En los agujeros húmedos, la manguera se bajó hasta el fondo del agujero y luego se auto-retrajo mientras se cargaba el pozo.

Usando tecnología Differential Energy, el índice total de polvo producido se redujo de 0,82 a 0,67 lb/ton. Limitar la mayor energía explosiva y la presión de detonación hacia el fondo del pozo ayudó a romper la base del talud. Poner una menor densidad, menor energía, y menor carga explosiva de presión de detonación en la porción superior del pozo ayudó a la distribución explosiva a través de la roca. Esto permitió a la mina reducir el retacado en un 17%.

La productividad de la pala, medida en toneladas por hora, aumentó en un 8% como resultado del ensayo, según la mina. Simultáneamente, hubo un aumento del 1% en la capacidad de producción del chancador primario.

Las emanaciones de NOx post-tronadura se hicieron muy evidentes cuando las mezclas normales de Heavy ANFO de la mina se usaron en roca húmeda no consolidada. De acuerdo a Dyno Nobel, las tronaduras Titan ∆E 1000 no produjeron indicaciones visuales de NOx en ningún área. La empresa también indicó que la resistencia al agua superior de Titan ∆E 1000 limita la cantidad de nitrato de amonio que puede disolverse en escorrentía y agua subterránea. Los camiones de entrega a granel de Heavy ANFO en CC&V dejaron aproximadamente un 6% del polvo alrededor del collarín, lo que puede contaminar el agua subterránea. Titan ∆E 1000 eliminó este problema al cargar en forma ascendente.

Con mezclas Heavy ANFO, a la mina se le exigió sacar el agua de los pozos mojados antes de cargar. Con Titan ∆E 1000 no hubo necesidad de extraer el agua. El operador de detonación simplemente bajó la manguera hasta el fondo del pozo y lo cargó, desplazando efectivamente el agua con explosivo. Esto eliminó la necesidad de tener una camión extractor de agua y redujo significativamente el tiempo total de carga para los pozos húmedos.

El cliente, según Dyno Nobel, se propone implementar el sistema Differential Energy en toda la faena minera.

La nueva bomba neumática de cámaras de AEL Mining Services convierte químicos en explosivos en el lugar de la tronadura, resolviendo varios asuntos logísticos y de seguridad.
La nueva bomba neumática de cámaras de AEL Mining Services convierte químicos en explosivos en el lugar de la tronadura, resolviendo varios asuntos logísticos y de seguridad.

Bombeando para Obtener Rentabilidad
En el primer trimestre del 2013, AEL Mining Services desplegó nuevas ofertas de servicio que apuntaban a su mercado minero de nivel-profundo. Uno de esos servicios es un sistema a granel subterráneo (UBS) para yacimientos estrechos, el que consta de tres componentes principales: emulsiones envasadas, un agente sintetizador y un mecanismo de bombeo.

Un componente crucial en este sistema es la bomba—la bomba neumática de cámaras PCU010 de AEL, que se exhibió en la última exposición Electra Mining Expo. “La PCU 010 trabaja convirtiendo químicos en explosivos en el lugar de la tronadura, eliminando el riesgo de transportar explosivos hacia pozos mineros, lo que, a su vez, mejora la seguridad, la logística minera y produce ahorros de costo en el tiempo. Este es un avance significativo, especialmente para la industria minera del oro,” dijo Johan Duvenhage, director gerente para oro y uranio en AEL Mining Services.

El sintetizador y la matriz de emulsión de AEL Mining Services son cargados en estanques separados en la bomba, y se combinan en la acción de bombeo para formar un producto explosivo sintetizado. “Un mezclador estático en el extremo de la manguera de carga y a lanza garantiza que el producto final esté bien mezclado, lo que produce un explosivo de calidad uniforme para mejorar el rendimiento de la tronadura,” dijo Mark Cross, gerente de producto.

Cross indicó que la nueva unidad tiene un disco de ruptura incorporado como una característica de seguridad adicional para proteger contra la sobre-presurización de la matriz de emulsión. “También tiene menos partes que trabajan, comparado con productos anteriores, lo que significa que se requiere un mínimo de repuestos y que el tiempo de espera para la fabricación y la mantención se reduce substancialmente,” dijo.

Según la compañía, los clientes podrán cubrir una operación minera completa a un costo relativamente bajo al instalar una serie de estas bombas, haciendo factible la conversión de toda la mina a estas unidades de emulsión.

Duvenhage dijo que, en áreas donde hay robo de explosivos, el sistema ofrece un beneficio adicional: “Con el UBS no puede haber [robo], dado que el mezclador en línea y la solución gasificadora es controlada en la superficie y el producto sólo se vuelve explosivo una vez que es mezclado a través de la lanza en la cara de la cámara bajo tierra.”

Ajustando la Seguridad del Perímetro
Otro innovador producto para tronadura que está ganando popularidad es la línea “Buttbuster” Nordex Explosives Econotrim—un producto para control de tronadura en perímetro para aplicaciones en superficie y subterránea. Originalmente desarrollado por Johnex Explosives de Australia, y ofrecido exclusivamente en el mercado Norte- americano por Nordex, con sede en Ontario, Canada, Buttbuster es fabricado como una carga enrollada semirrígida, de longitud personalizada, de una pieza, y se afirma que es ideal para cargar rápidamente pozos perimetrales en minas a cielo abierto y subterráneas. Según Nordex, está específicamente diseñado por crear muros paredes suaves y brindar una tronadura controlada más segura para trabajos tales como el hincado de frentes de explotación y profundización de pozos. Entre los beneficios directos e indirectos atribuidos al producto están:

  • No se necesita cebador.
  • Carga desacoplada para cizalladura de precisión, lo que minimiza el sobre-quiebre.
  • El producto es resistente al agua.
  • El tiempo de carga se reduce en un 50%.
  • El tiempo de desquinche se reduce entre un 50% y un 70%.
  • El hormigón proyectado (shotcreto) se reduce en un 30%.
Econotrim Buttbuster de Nordex es una carga enrollada diseñada para ofrecer un mejor control y resultados en tronadura perimetral.
Econotrim Buttbuster de Nordex es una carga enrollada diseñada para ofrecer un mejor control y resultados en tronadura perimetral.

Nordex recientemente abrió nuevas instalaciones en sus faenas de Kirkland Lake, Ontario, para producir Econotrim Buttbuster. De hecho, la demanda del producto ha impulsado las ventas de la compañía hasta el nivel más alto en sus 42 años de historia, de acuerdo al CEO de Nordex, Jim Taylor, quien indicó que la compañía hace poco recibió sus primeras órdenes de compra a firme, totalizando US$750.000, para Buttbuster. La entrega está prevista para el primer trimestre del 2014.

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