El control de las vibraciones en la voladura de rocas permite optimizar la fragmentación del macizo rocoso

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01 Febrero, 2017

Las empresas mineras buscan controlar la voladura de rocas para conseguir el mayor beneficio en la fragmentación. (Fuente: mch.cl / Chile)

El problema de las vibraciones inducidas por la voladura de rocas es uno de los retos principales a los que se enfrentan los directivos de las empresas mineras, tanto subterráneas como superficiales. Además de la fragmentación y deformación en el macizo rocoso, existen una serie de efectos secundarios como las proyecciones de roca, nubes de polvo, ondas aéreas, ruido y formación de vibraciones sísmicas.

Para el especialista de la Cámara Minera del Perú, Carlos Agreda Turriate: “El dominio de la energía necesaria en los explosivos permite llegar a un grado de precisión bastante alto en la voladura. A lo que se apunta en el trabajo minero es a detonar y fragmentar el macizo rocoso, pero sin hacer daño a las áreas remanentes a la zona de detonación. Esto también es una preocupación constante, especialmente, cuando se tienen que efectuar voladuras de rocas cercanas a chancadoras, plantas, oficinas, construcciones, comunidades etc. En este caso se debe calcular la cantidad exacta de material detonante para evitar daños colaterales”.

La tendencia en la actualidad es aumentar el diámetro de los taladros para detonar mayor tonelaje por disparo y obtener como ventaja mayor eficiencia del equipo minero, de esta manera se disminuye el número de estas descargas y sus consecuentes efectos negativos, como las vibraciones que causan daño a los taludes de los bancos en el yacimiento, a las oficinas, a los equipos, etc. Para realizar esto es necesario tener un mayor control, porque al aumentar el diámetro de los taladros se va a incrementar, también, el tonelaje de explosivos cargados en el interior, lo cual va a producir mayor cantidad de vibraciones al macizo rocoso.

La medición de las vibraciones ayuda a estimar la probabilidad de daño que la roca puede sufrir. El monitoreo permite determinar la velocidad crítica en cada uno de los materiales del terreno, para conocer los límites máximos permisibles de vibración sin causar daño al macizo rocoso remanente, esto se puede utilizar como una herramienta de diagnóstico, para definir el grado de interacción entre las variables de la voladura así como predecir las vibraciones producidas por estallidos futuros.

En cuanto a los métodos de monitoreo que se pueden aplicar existen el cross hole o medición de onda, el cual permite conocer cuántos kilos de explosivo se pueden detonar en un mismo instante cerca de una pared para no generar daño por voladuras. Otros a los que se recurre es a los reportes rutinarios de voladuras electrónicas con sismógrafo, mediante el uso de sismógrafos y geófonos colocados en zonas estratégicas del tajo para llevar un registro de las vibraciones registradas por voladura. Por último, se recurre al seguimiento de vibraciones en poblados y comunidades cercanas.

Además de controlar y monitorear las vibraciones generadas la voladura de rocas, las empresas se apoyan en el desarrollo de la tecnología para reducir al máximo este efecto. Por ejemplo, se utilizan los sistemas electrónicos de voladuras, los cuales permiten una precisión 1000 veces mayor y un timing significativamente más flexible que los detonadores tradicionales, además, un mejor control energético. Utilizado adecuadamente, permite ganancias significativas a través de la mejora de la fragmentación, formación de pilas, reducir el sobrequiebre y controlar las vibraciones.

Teniendo en cuenta las opiniones de algunos especialistas en voladura de rocas, para controlar, mitigar y reducir las vibraciones en el macizo rocoso se puede recurrir a dos técnicas. La primera es “reducir el peso de la carga explosiva por retardo”, para esto se puede utilizar disparos secuenciales, emplear cargas explosivas espaciadas, hacer uso de taladros de menor diámetro y dividir el banco.

El otro procedimiento es el de “proveer alivio”. Para conseguir esto se procede a medir la cara libre del banco para determinar el burden y la altura del banco, asimismo, es necesario remover cualquier material rocoso que se encuentre en el piso de los bancos, disminuir el diámetro de los taladros, usar retardos adecuados para la malla de perforación y voladura diseñada, evitar la superposición de ondas y utilizar detonadores y retardantes en los cuales la dispersión sea mínima, es decir, que tengan buena precisión.

Como muestra de la preocupación y la relevancia que tiene para las empresas mineras el control de la voladura y las vibraciones, podemos citar el caso de la Compañía Minera Gold Fields La Cima, con su Unidad Minera Cerro Corona, situada en el distrito de Hualgayoc (Cajamarca). Debido a la problemática socio-ambiental, que es una realidad en todo el país cuando se habla de minería, la compañía cuenta con la asesoría de la empresa Geoblast en el tema de voladura. El aporte de esta organización consiste en el diseño de mallas y amarres de voladura, orientado a buscar la mayor fragmentación posible del disparo a efectuarse.

La otra contribución de Geoblast está en el monitoreo de vibraciones en Hualgayoc. Esto quiere decir, que una vez realizados los diseños, los trabajadores se dirigen al distrito minero próximo a la explotación para mediar las vibraciones. Para esto Gold Fields La Cima dispone de una caseta de Monitoreo Participativo, la cual cuenta con la presencia de los ingenieros de Geoblast, representantes de la Municipalidad de Hualgayoc, notario público y toda persona de la comunidad que desea participar. Gracias a esta alianza estratégica, la empresa minera está en camino de solventar la molestia socio-ambiental originada por las vibraciones en Hualgayoc y ha mejorado la fragmentación deseada del macizo rocoso.

A modo de conclusión podemos señalar que en los últimos años las empresas mineras han aumentado su interés por resolver aquellos aspectos de su actividad que pueden ocasionar trastornos en las comunidades próximas. Asimismo, la preocupación creciente por el control de la voladura les ha permitido optimizar la fragmentación y con ello la rentabilidad de la actividad minera.