Diseño de malla de perforación y voladura para reducir los costos de explosivos aplicando la técnica de corte cilíndrico en las labores de producción en una mina de vetas angostas en el centro del Perú

Abstract

En la presente investigación se aborda la optimización de los procesos de perforación y voladura en una mina de vetas angostas mediante el rediseño de la malla de perforación utilizando el método del corte cilíndrico. Se identifica la importancia de esta etapa en la preparación de una voladura, destacando variables como el burden, espaciamiento y tipo de explosivos. El proyecto analiza datos geomecánicos y aplica modelos matemáticos para diseñar óptimamente la malla de perforación. La metodología incluye la recopilación de datos históricos, consulta de manuales teóricos y uso de herramientas tecnológicas como Excel. Se diseñan parámetros específicos considerando el tipo de roca y las condiciones geológicas. El contraste entre los resultados teóricos de la malla actual y la propuesta permite evaluar la eficacia del nuevo diseño. Se destaca la importancia de garantizar condiciones seguras de trabajo conforme a los estándares de la industria minera. Un análisis económico compara el diseño propuesto con el actual, demostrando la viabilidad económica mediante una reducción significativa de costos y una mejora en la eficiencia de los procesos de perforación y voladura. Para evaluar la viabilidad económica, se contrastaron los costos de perforación y voladura del diseño actual con la propuesta. Con el nuevo diseño, los costos de perforación por disparo se redujeron de 3,559.81 USD a 3,552.98 USD, logrando un ahorro de 6.83 USD por disparo. Esta reducción se logró disminuyendo el diámetro del taladro de alivio y eliminando un taladro de alivio. También se observa una reducción en los costos de voladura por disparo de 211.80 USD a 160.76 USD, gracias a cambios en los materiales y el sistema de iniciación. En conclusión, la implementación del diseño propuesto optimiza los procesos de perforación y voladura, reduciendo costos y mejorando la eficiencia operativa, mientras se garantiza el cumplimiento de los estándares de seguridad y salud ocupacional

In the present research, the optimization of drilling and blasting processes in a narrow vein mine is addressed through the redesign of the drilling pattern using the cylindrical cut method. The importance of this stage in the preparation of a blast is identified, highlighting variables such as the burden, spacing, and type of explosives. The project analyzes geomechanical data and applies mathematical models to optimally design the drilling pattern. The methodology includes the collection of historical data, consultation of theoretical manuals, and the use of technological tools such as Excel. Specific parameters are designed considering the type of rock and geological conditions. The contrast between the theoretical results of the current pattern and the proposed one allows for evaluating the effectiveness of the new design. The importance of ensuring safe working conditions according to mining industry standards is highlighted. An economic analysis compares the proposed design with the current one, demonstrating economic viability through a significant reduction in costs and an improvement in the efficiency of drilling and blasting processes. To evaluate economic viability, the drilling and blasting costs of the current design were contrasted with the proposal. With the new design, drilling costs per blast were reduced from 3,559.81 USD to 3,552.98 USD, achieving a saving of 6.83 USD per blast. This reduction was achieved by decreasing the diameter of the relief hole and eliminating a relief hole. There is also a reduction in blasting costs per blast from 211.80 USD to 160.76 USD, thanks to changes in materials and the initiation system. In conclusion, the implementation of the proposed design optimizes drilling and blasting processes, reducing costs and improving operational efficiency, while ensuring compliance with occupational health and safety standards