Ingeniería de Tronadura

Optimización de voladuras para minería chilena: control de daño, fragmentación y vibraciones según D.S. 132/2004

Tronadura Subterránea

Técnicas de voladura para operaciones de block/panel caving y sublevel stoping en Chile

Tipos de Voladura

  • Tronadura de Desarrollo (Frentes)
  • Tronadura de Producción (Tiros Largos)
  • Voladura de Contorno (Smooth Blasting)
  • Voladura de Chimeneas (Método VCR)

Diagrama de Disparo

Cuele

Diseños típicos: Cuele en V, Cuele paralelo, Burn Cut

Secuencia: 1-3-5-7 ms entre grupos

Secuencia de Salida

Auxiliares, Destroza, Contorno, Corona/Piso

Tiempos: 25-100 ms entre grupos

Parámetros Operativos

Factor de Carga 1.8-2.5 kg/m³
Avance 90-95%
Fragmentación P80 10-30 cm
Tronadura subterránea
Preparación de carguío en mina El Teniente, Codelco

Diseño de Tiro (4.5 x 4.0m)

Cuele

Distancia: 15-20 cm entre tiros

Área vacío > 15% del frente

Destroza

Espaciamiento: 0.8-1.0 m

Burden: 0.8-0.9 × Espaciamiento

Contorno

Espaciamiento: 0.5-0.6 m

Carga: 0.5 × Carga normal

Tronadura a Rajo Abierto

Técnicas de voladura masiva para minas de cobre chilenas

Diseño de Mallas

  • Malla estándar de producción
  • Mallas de precorte/buffer
  • Mallas para transición (pit-ramp)
  • Mallas especiales (toe/trim)

Secuencia de Detonación

Configuración

Diagonal (45°), En V, Echelon, Diamante

Tiempos

Entre filas: 100-150 ms

Entre tiros: 17-25 ms

Método: PyroBlast, Electronic

Parámetros Operativos

Factor de Potencia 0.28-0.45 kg/t
Fragmentación P80 15-25 cm
Dig rate 4500-6000 t/h
Tronadura a rajo abierto
Tronadura masiva en Minera Escondida, Chile

Control de Daños y Vibraciones

Distancia (m)
PPV Máximo (mm/s)
Carga Op. Máxima (kg)
Modelo K-B
0-100
12.5
110-150
K=500, B=1.7
100-300
5.0
250-400
K=500, B=1.7
>300
2.0
400-600
K=500, B=1.7

Normativa Chilena sobre Tronaduras

Regulaciones y estándares para operaciones de voladura minera en Chile

Marco Regulatorio Principal

  • Reglamento de Seguridad Minera (D.S. 132/2004)
  • D.S. 72/1986 sobre Materias Explosivas
  • Guía de Perforación y Tronadura (SONAMI)
  • Normas técnicas de SERNAGEOMIN

Requisitos Legales

Art. 285 del D.S. 132/2004

Toda tronadura debe efectuarse según un reglamento interno aprobado por Sernageomin

Art. 577 del D.S. 132/2004

Prohíbe "taquear bruscamente" los cebos en los barrenos y otras prácticas inseguras

Seguridad Operacional

  • Señalización y aislamiento de áreas de tronadura
  • Responsabilidad directa del supervisor de tronadura
  • Permisos especiales para manejo de explosivos
  • Registro obligatorio de consumo de explosivos
Documento normativo de tronadura
Señalización obligatoria según DS 132/2004 para tronaduras

Ejemplo: Chuquicamata y Los Bronces

Equipos Utilizados

Camiones fábrica de emulsión bulk

Diámetros de perforación: 152-178 mm

Parámetros de Diseño

Altura de banco: >30 metros

Burden: 8-12 metros

Control de Fragmentación

Medición con cámaras

Ajuste continuo según tamaño medio

Explosivos y Accesorios

Sistemas de iniciación y explosivos utilizados en la minería chilena

Tipos de Explosivos

  • ANFO (AN/FO: 94/6) - Densidad: 0.78-0.85 g/cc
  • Emulsión (Bulk/Encartuchada) - Densidad: 1.1-1.3 g/cc
  • Heavy ANFO (30/70, 50/50, 70/30) - Densidad: 0.95-1.15 g/cc
  • Emulsiones gasificadas - Densidad: ajustable 0.7-1.2 g/cc

Sistemas de Iniciación

No Eléctricos

Fanel LP/MS, Handidet, Exel LP, Tecnel

Tiempos: 25ms - 9600ms

Electrónicos

Daveytronic, Digishot, I-kon, Unitronic

Precisión: ±0.1ms, Rango: 0-14000ms

Propiedades Explosivas

VOD ANFO 4,000-5,000 m/s
VOD Emulsión 5,500-6,000 m/s
Energía 3.0-5.0 MJ/kg
Camión fábrica Enaex
Camión mezclador/cargador de ENAEX en operación

Características por Aplicación

Aplicación
Explosivo
Densidad (g/cc)
Resistencia Agua
Producción Seco
ANFO
0.78-0.85
Nula
Producción Húmedo
HA 70/30
1.25-1.35
Buena
Precorte
Emulsión 38mm
1.10-1.20
Excelente

Diseño y Control de Tronaduras

Metodologías, fórmulas y sistemas de control para optimización de voladuras

Cálculo de Factor de Potencia

FP = CE / TV

Donde:
FP = Factor de potencia (kg/ton)
CE = Carga explosiva (kg)
TV = Tonelaje volado (ton)

Rango óptimo pórfidos: 0.28-0.45 kg/ton

Vibraciones (Modelo de Holmberg)

PPV = K × (D/√W)^-B

Donde:
PPV = Velocidad pico partícula (mm/s)
D = Distancia al punto de monitoreo (m)
W = Carga operante (kg)
K,B = Constantes del terreno

DS-132 SERNAGEOMIN: PPVmáx = 10 mm/s

Predicción de Fragmentación

X = A × (V/Q)^0.8 × Q^0.167

Donde:
X = Tamaño característico (cm)
V = Volumen por tiro (m³)
Q = Masa de explosivo por tiro (kg)
A = Factor de roca (Modelo Kuz-Ram)

P80 minas chilenas: 15-30 cm

Ventilación post-tronadura

Q = (A × a) / (D × t)

Donde:
Q = Caudal necesario (m³/min)
A = Masa explosivo detonada (kg)
a = Volumen gases por kg (≈0.04 m³/kg)
D = Fracción máxima permitida (≈0.00008)
t = Tiempo de dilución (min)

Aplicable según DS 132: Minería subterránea

Control de Sobreexcavación

Técnica
Reducción Daño
Precorte
70-90%
Recorte (Smooth)
50-70%
Buffer
30-50%
Monitoreo de tronadura
Sistema de monitoreo y análisis de fragmentación en mina chilena