The Combined Effect of Cold Working and Diffusion Treatments

Sin perjuicio del trabajo realizado históricamente por SMCG en Mina 16 & 18 Shougang, los antecedentes disponibles sugieren que existen espacios de mejoramiento al respecto, desde la perspectiva de la fragmentación resultante por voladura.

En este sentido, existe una oportunidad en Mina 16 y18, para aumentar el nivel de sofisticación en todo lo que respecta al diseño y seguimiento en Perforación y Voladura, que permita llevar a cabo análisis más acabados e implementar medidas correctivas sobre la marcha, como parte de la rutina habitual de trabajo.

Aspectos esenciales como el empalme entre polígonos adyacentes de voladura y la desviación de la perforación, ameritan un seguimiento permanente en cualquier circunstancia, pero particularmente cuando las características del macizo rocoso no admiten deficiencias energéticas, producto de geometrías que experimentan variaciones en campo con respecto a los diseños nominales.

En macizos rocosos que suponen menor complejidad, los diseños disponen intrínsecamente de cierta holgura para absorber la variabilidad asociada a la calidad de implementación, pero desafortunadamente, no es el caso en Mina 16 & 18.

EL Factor de Potencia tiene limitaciones como indicador para reflejar las bondades de un diseño de voladura, puesto que no explica por sí solo la fragmentación resultante al no dar cuenta de cómo se distribuye ni libera la energía. Por ello, es

inapropiado utilizarlo como KPI para la toma de decisiones. Su utilidad es esencialmente presupuestaria (costos), pero no puede gobernar el que hacer técnico de PERVOL.

Las pesquisas para análisis de propiedades geomecánicas para rocas en mina 16 &18 Shougang realizadas, arrojaron solamente un informe de la Universidad Nacional de Ingeniería, fechado en Septiembre de 2012 y titulado “Ensayos de Constantes Elásticas”, que consigna resultados de densidad para 3 muestras y módulos elásticos para 1 de ellas (Young y Poisson). Esta iniciativa apunta en la dirección correcta, pero lamentablemente la información que aporta resulta inútil con fines de Voladura, dado el carácter ESTATICO de los módulos elásticos. Adicionalmente, la carencia de trazabilidad para las muestras impide cualquier asociación sobre el tipo de roca al cual se refieren, desde el punto de vista del par Lito/Alteración o simplemente de su ubicación espacial en el yacimiento.

Naturalmente, los ensayos geotécnicos para roca intacta demandan tiempo y recursos, particularmente cuando no existen las facilidades para efectuarlos in-situ. Tampoco resulta costo-efectivo realizarlos para cada voladura, pero como mínimo deben materializarse campañas de muestreo direccionadas al reconocimiento adecuado de los sectores identificados como críticos dentro del Plan Minero. El nivel de sofisticación de los ensayos podrá convenirse en función de los recursos disponibles, pero es fundamental conocer al menos la dureza absoluta de los distintos minerales, en términos de su Resistencia a la Compresión Uniaxial (UCS). Alternativamente, es aceptable la caracterización mediante ensayos de Carga Puntual (PLT), que suponen menor costo e incluso pueden realizarse sobre muestras no preparadas (colpas en lugar de probetas), para lo cual existen procedimientos de corrección

que permiten obtener resultados normalizados, válidos para los fines que se persiguen de caracterización para Voladura.

Afortunadamente, la carencia de propiedades geotécnicas observada en Shougang puede compensarse en algún grado recurriendo a la información proveniente de la perforación. Aprovechando las referencias contenidas en la literatura técnica (after Calder & Workman 1996), es posible inferir pseudo durezas, taladro a taladro (ROP vs. UCS).

La Fig. 57 ilustra este ejercicio en el caso del Proyecto 650-11, donde la representación gráfica del diámetro de los taladros es proporcional al UCS inferido, dando cuenta de la variabilidad observada en el polígono de voladura (macizo rocoso heterogéneo).

Imagen Nº 57: Representación gráfica de dureza inferida, para cada taladro perforado en Proyecto 650-11.

Imagen Nº 58: Distribuciones de probabilidad para dureza inferida en proyecto 650-11 (Parcial y acumulada).

En relación a la información disponible, así como a los parámetros que demanda la Ingeniera de Voladura, caben los siguientes comentarios y precisiones.

 La caracterización del macizo rocoso tiene un tremendo impacto sobre la Ingeniería de Voladura, puesto que condiciona la generación de los diseños de PERVOL.

Por este motivo, obtener la mejor caracterización posible con fines de voladura, implica idealmente ajustar distribuciones de probabilidad que describan el comportamiento de los parámetros requeridos, efectuando con ellas simulaciones estocásticas para la variable sujeto de estimación, que permitan disponer de resultados más confiables, al administrar de mejor forma la incertidumbre; en comparación con una evaluación puramente determinística, cualquiera sea el objetivo específico (fragmentación, daño u otro).

 Reconociendo los esfuerzos desplegados, así como las distintas instancias de colección de datos, lamentablemente la información disponible resulta insuficiente para fines de Voladura. Ya sea porque no constituye información útil para Voladura (parámetros de entrada para modelos predictivos de fragmentación, por ejemplo), o bien por la ausencia de documentación formal que permita mantener una adecuada trazabilidad, o producto de la inexistencia de un criterio de ponderación que objetivize la toma de decisiones, tal como un Indice de Volabilidad, específico para la realidad de Shougang.

 En mi opinión, la perforabilidad observada (ROP), en conjunto con la condición estructural presente, respaldan que la problemática de “bolonería” en mina 16 y 18, responde principalmente a la “masividad” que exhibe el macizo rocoso, antes que a la dureza de la roca intacta propiamente tal. Es decir, aun cuando no está debidamente cuantificado, el Tamaño de Bloque In-Situ supone el mayor desafío para la fragmentación resultante de voladura y es causa directa de la generación de sobre tamaños. En términos simples, el bajo fracturamiento existente en el macizo rocoso obliga a reducir significativamente las geometrías de perforación, aumentando directamente las demandas energéticas en voladura.

 En consecuencia con lo anterior, es vital efectuar mapeos de ventana en los bancos expuestos, que posibiliten proyectar la condición estructural para las voladuras de los bancos inferiores y con ello adecuar los diseños de PERVOL.

Interesa particularmente estimar el Tamaño de Bloque In-Situ, voladura a voladura. No basta con conocer, por ejemplo, valores de RQD por Litología, como promedios para todo el yacimiento.

 La caracterización para voladura debe ser mucho más específica y diferenciada en el caso de una faena en operación, comparado con estudios de Pre factibilidad o Factibilidad.

 Los modelos predictivos para Fragmentación requieren como parámetros de entrada los módulos elásticos DINAMICOS, no disponibles en mina 16 & 18 (sólo módulos estáticos).