Abstract:
A medida que la explotación minera progresa en los yacimientos, es inevitable comenzar a
extraer material de menor ley, por lo que se hace imperativo buscar formas de hacer el proceso
extractivo más rápido y barato para mantener o aumentar la rentabilidad de la operación. Una de
las formas de conseguirlo es hacer más eficiente la voladura minera, para fragmentar y condicionar
más el material rocoso. Entender cuáles y cómo los parámetros geológicos y de voladura participan
en el microfracturamiento, así como cuantificarlo, puede ser una manera de conseguir un grado de
control sobre el condicionamiento, potencialmente reduciendo costos temporales y energéticos.
Del yacimiento de Cu-Mo Los Pelambres se obtuvieron 70 muestras provenientes de una
tronadura realizada con dos explosivos distintos, con la intención de buscar indicios de
microfracturamiento. Esta voladura minera de producción es de configuración conocida y
desarrollada en una porción del stock Los Pelambres, en la unidad geotécnica primario con
anhidrita (UGT-1), la cual posee la mejor calidad geotécnica del rajo. Las muestras se sometieron
a pruebas de carga puntual, análisis bajo microscopio óptico, mineralogía automatizada y
microscopía electrónica de barrido con espectroscopía de energía dispersiva de rayos X, midiendo
y caracterizando su microfracturamiento y resistencia directa e indirectamente.
Con una prueba t de Welch sobre los resultados del ensayo de resistencia se concluyó que las
muestras se comportan como una población estadísticamente distinta a lo esperado para rocas
provenientes de UGT-1, presentado una menor resistencia que la reportada por la minera, y, al
agrupar las muestras por explosivo utilizado, Vertex 950 y Vertex 970, se observó que dicha
reducción es de 14,8% y 18,1% respectivamente. Este debilitamiento o condicionamiento, podría
reducir en un 28% el consumo de energía de la chancadora de mandíbulas.
Por medio de un exhaustivo análisis de imágenes provenientes de microscopía óptica, parte
de la metodología generada, se cuantificó el microfracturamiento para una muestra en tres planos
ortogonales entre sí. El nivel de fracturamiento secundario se determinó como el porcentaje
promedio de área microfracturada respecto al área total del plano más afectado, igual a 8,19%.
Además, se realizó su caracterización, de donde se obtuvo que, la propagación, ocurrencia y
morfología de las fracturas son altamente dependientes del material en el cual se generan junto a
la cantidad y separación de concentradores de esfuerzo presentes, mientras que mayor
interconexión ocurre en la medida que más vetillas son cortadas de forma perpendicular por el corte
transparente. Las fracturas se ven rellenas por un material desconocido, identificado incluso en
grietas menores a 50 μm y, por medio de SEM-EDS, se obtuvo que sus componentes principales,
en orden son nitrógeno y oxígeno, por lo que se estima que la única explicación a su aparición es
la penetración y adsorción superficial de gases provenientes de los explosivos.
Se identificó que el comportamiento del microfracturamiento es de carácter altamente
anisotrópico, dependiendo de varios factores, como son orientación de vetillas, cantidad y cercanía
de concentradores de esfuerzo, orientación de minerales, variabilidad en las propiedades mecánicas
de los minerales formadores de roca, entre otros.