Análisis del diseño de la perforación y voladura para reducir la dilución de mineral en vetas angostas en minería aurífera subterránea

Abstract

El minado subterráneo en la búsqueda de mejorar sus procesos operativos se ocupa de identificar aquellos problemas que le generen mayor impacto en el cumplimiento de sus objetivos, con el fin de aumentar su productividad y rentabilidad. Entre los problemas que afecta el minado subterráneo la dilución de mineral constituye una amenaza a la planificación y operación minera por lo cual se precisa un estudio detallado de su impacto y se plantean planes de mitigación. La unidad de análisis y toma de datos se realizó en la Unidad económica administrativa San Andrés perteneciente a la compañía Minera Aurífera Retamas S.A., ubicada en la región La Libertad, provincia de Pataz, durante el periodo julio 2021 a junio 2022. La presente investigación desarrolla el análisis de la disminución de la dilución mineral en tajos a partir del control de la altura de minado. El control de la altura de minado se efectuó a través de la selección de un explosivo de bajo nivel energético para los taladros de voladura controlada y un rediseño de la malla de perforación y voladura. El estudio se aplicó en métodos de explotación altamente selectivos como Corte y relleno ascendente, Recuperación de puentes y pilares, Tajo cámara y Long Wall. Se presentan vetas angostas de una potencia variable en el rango de 0.1 a 2m con orientación predominantemente subhorizontal emplazados en la caja techo y piso de calidad del macizo rocoso del tipo de roca IV-B a III-B el cual comprende un RMR (Rock Mass Rating) de 21 a 60, bajo la influencia de fallas subverticales y alta presión litostatica. Para el análisis de la disminución de dilución entre la gran variedad de factores técnicos y humanos que le afectan, nos centramos en los factores técnicos referidos a los parámetros de potencia de veta, ley de mineral y altura de minado. Para el estudio los dos primeros parámetros son altamente variables, en el caso de la altura de minado esta puede ser controlada por medio de la aplicación de técnicas de ingeniería. En virtud de lo mencionado anteriormente se plantea la disminución de la dilución como resultado del control de la altura de minado. El control de la altura de minado siguió una serie de pasos que se detallan a continuación. Se inicia con una metodología de selección de explosivos que parte del diagnóstico de la calidad del macizo rocoso. Basándose en la relación directamente proporcional entre calidad de la roca y requerimiento energético de los explosivos. Se realizó una evaluación de catálogo de las diferentes gammas de explosivos disponibles en el mercado. El explosivo elegido en sus diferentes presentaciones fue sometido a pruebas de campo para validar sus propiedades fisicoquímicas de catálogo. Determinado el explosivo se procede al rediseño de la malla de perforación y voladura para tajos. Para los taladros de voladura controlada se usó Emulnor 500 1¨ x 24¨ y para los de producción Emulnor 1000-3000 1 1/8¨ x 16¨.Implementado el nuevo explosivo se realizó un seguimiento de campo de los tajos donde se recogió información de la altura de minado. Con el fin de tener un mayor alcance respecto a la relación entrealtura de minado y dilución, se usó la data de medición mensual de lineales y tajos por parte del área de Ingeniería. Producto del rediseño de la malla de perforación y voladura se disminuye la dilución mineral en 11.36% y la altura de minado en 9.93%. Se actualizan los precios unitarios de la explotación de tajos reduciéndose en 10% representando una disminución del costo de explotación promedio mensual de 71,173.98 Soles. Resultado del control de la altura de minado programado las toneladas explotadas se reducen en un promedio mensual de 1,002.07 TN y la ley de cabeza se incrementa en 8% manteniéndose de esta forma la cantidad de finos de oro. La reducción de toneladas explotadas de mineral implica una reducción promedio mensual del costo de extracción con locomotora de 5,982.54 Soles y traslado con volquete de 20,392.20 Soles. La reducción promedio mensual del costo de explotación y transporte de mineral es de 97,753.73 Soles y anual de 1,170, 584.75 Soles. Palabras clave — Minado, explosivos, dilución, control, rediseño.

Underground mining in the search to improve its operational processes is responsible for identifying those problems that generate the greatest impact on the fulfillment of its objectives, in order to increase its productivity and profitability. Among the problems affecting underground mining, the dilution of ore constitutes a threat to mining planning and operation, which is why a detailed study of its impact is required and mitigation plans are proposed. The analysis and data collection unit were carried out in the San Andrés Administrative Economic Unit belonging to company Minera Aurífera Retamas S.A., located in the La Libertad region, Pataz province, during the period September 2021 to May 2022. The present research develops the analysis of the decrease of mineral dilution in pits from the control of the mining height. The control of the mining height was carried out through the selection of a low energy explosive for the controlled blasting drills and a redesign of the drilling and blasting mesh. The study was applied in highly selective exploitation methods such as Cutting and ascending filling, Recovery of bridges and pillars, Pit chamber and Long Wall. There are narrow veins of variable power in the range of 0.1 to 2m with predominantly subhorizontal orientation located in roof box and quality floor of the rock massif of rock type IV-B to III-B which comprises an RMR (Rock Mass Rating) of 21 to 60, under the influence of subvertical faults and high lithostatic pressure. To analyze the decrease in dilution among the wide variety of technical and human factors that affect it, we focus on the technical factors referred to the parameters of vein power, mineral grade and mining height. For the study, the first two parameters are highly variable; in the case of the mining height, this can be controlled through the application of engineering techniques. By virtue of the aforementioned, the reduction of dilution is proposed through the control of the mining height. The control of the mining height followed a series of steps detailed below. It begins with an explosive selection methodology that is based on the diagnosis of the quality of the rock mass. Based on the directly proportional relationship between rock quality and energy requirement of the explosives. A catalog evaluation of the different ranges of explosives available on the market was carried out. Once the explosive has been determined, the drilling and blasting mesh for pits is redesigned. Emulnor 500 1¨ x 24¨ was used for controlled blasting drills and Emulnor 1000-3000 1 1/8¨ x 16¨ for production drills. Once the new explosive was implemented, field monitoring of the pits was carried out where information was collected. of mining height. In order to have a greater scope regarding the relationship between mining height and dilution, the monthly measurement data of linear and pits by the Engineering area was used. As a result of the redesign of the drilling and blasting mesh, mineral dilution is reduced by 12.65% and mining height by 9.37%. The unit prices for pit exploitation are updated and reduced by 10%, representing a decrease in the average monthly exploitation cost of 71,173.98 Soles. As a result of the control of the planned mining height, the exploited tons are reduced by a monthly average of 1,002.07 TN and the head grade is increased by 8%, thus maintaining the amount of gold fines. The reduction in exploited tons of mineral implies an average monthly reduction in the cost of extraction with a locomotive of 5,982.54 Soles and transportation with a dump truck of 20,392.20 Soles. The average monthly reduction in the cost of mineral exploitation and transportation is 97,753.73 Soles and annually 1,170,584.75 Soles.