Incremento de la productividad y reducción de costos utilizando emulsiones bombeables gasificables en minería subterránea

Abstract

La presente investigación tiene como objetivo evaluar la aplicación de emulsiones bombeables gasificables como alternativa a los métodos convencionales de voladura en minería subterránea, analizando su impacto en la productividad y la reducción de costos. Para ello, se desarrolló un análisis económico comparativo, orientado a cuantificar los ahorros por disparo frente al uso de explosivos tradicionales, así como un análisis técnico basado en simulaciones con JK SimBlast – 2D Face. Este permitió examinar variables clave como la distribución de energía, la velocidad pico de partícula (VPP), la carga operante y los criterios de daño en el macizo rocoso. Los resultados muestran que el empleo de emulsiones a granel contribuye a una menor generación de gases tóxicos, mejorando las condiciones de ventilación y seguridad ocupacional. Este efecto se traduce en un mayor confort y productividad del trabajador, en comparación con explosivos convencionales como dinamita y ANFO. Asimismo, la información geológica y geomecánica constituye un insumo esencial en perforación y voladura, dado que determina la selección de aceros, mezclas explosivas y accesorios. En este contexto, las emulsiones gasificables permiten ajustar la densidad en función de los parámetros físico–mecánicos del macizo rocoso, asegurando una adaptación más precisa a las condiciones del terreno. Finalmente, la voladura de rocas se reconoce como una operación crítica dentro del ciclo de minado, al influir directamente en la eficiencia de procesos posteriores como carguío, transporte y sostenimiento. Por ello, resulta imprescindible implementar un seguimiento riguroso de esta etapa, con el fin de garantizar una operación segura, eficiente y sostenible.

This research aims to evaluate the application of pumpable gasifiable emulsions as an alternative to conventional blasting methods in underground mining, analyzing their impact on productivity and cost reduction. A comparative economic analysis was carried out to quantify savings per blast compared to traditional explosives, along with a technical assessment based on simulations using JK SimBlast – 2D Face. This allowed the examination of key variables such as energy distribution, peak particle velocity (PPV), operating charge, and rock damage criteria. The results show that the use of bulk emulsions reduces toxic gas emissions, thereby improving ventilation conditions and occupational safety. This effect translates into greater worker comfort and productivity compared to conventional explosives such as dynamite and ANFO. In addition, geological and geomechanical information is essential in drilling and blasting, as it determines the selection of steels, explosive mixtures, and blasting accessories. In this context, gasifiable emulsions offer the advantage of adjusting density according to the rock mass’s physical–mechanical parameters, ensuring better adaptation to site conditions. Finally, rock blasting is recognized as a critical operation within the mining cycle, directly influencing the efficiency of subsequent processes such as loading, hauling, and ground support. For this reason, strict monitoring of this stage is essential to ensure a safe, efficient, and sustainable operation.