pág. 4154
IMPACTO DE LA GRANULOMETRÍA
EN EL MUESTREO DE DETRITOS DE LOS
CONOS DE TALADROS PARA VOLADURA EN
MINERÍA SUPERFICIAL
CONSIDERATIONS FOR OBTAINING REPRESENTATIVE
SAMPLES OF BLAST HOLE DEBRIS IN SURFACE MINING
Carlos Michell Lazo Segura
Universidad Nacional Mayor de San Marcos, Perú
César Andrés Pino Ticona
Universidad Nacional Mayor de San Marcos, Perú
pág. 4155
DOI: https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v8i3.11624
Impacto de la Granulometría en el Muestreo de Detritos de los Conos de
Taladros para Voladura en Minería Superficial
Carlos Michell Lazo Segura1
carlosmichell.lazo@unmsm.edu.pe
https://orcid.org/0000-0002-8772-7549
Universidad Nacional Mayor de San Marcos
Perú
César Andrés Pino Ticona
cesar.pino2@unmsm.edu.pe
https://orcid.org/0009-0001-2921-6599
Universidad Nacional Mayor de San Marcos
Perú
RESUMEN
Actualmente las operaciones mineras no encuentran explicación a las grandes diferencias en las
conciliaciones obtenidas, generándose millonarias pérdidas, que son irrecuperables, entrando en arduos
análisis de busca de mejora en los procedimientos, uno de los cuales es la obtención de muestras
representativas que nos den la confiabilidad necesaria para tener estimaciones lo más cercanas a la
realidad del yacimiento. Así es que el presente artículo muestra la importancia de considerar la
proporción de detritos obtenidos (finos/gruesos) del cono de taladros para voladura generada en el
minado a tajo abierto, como principal factor para la obtención de muestras representativas, donde no se
tengan análisis químicos sobreestimados o subestimados, que llevarán a generar un modelo de corto
plazo nada confiable y conciliaciones negativas. Se indican recomendaciones de los factores previos al
muestreo que deben de ajustarse y entenderse para obtener un cono y por ende una muestra que
represente a las grandes toneladas de material enviado a la planta para recuperar el mineral o al
desmonte para desecharlo. Resultando que si obtenemos mayores detritos finos que grueso la ley se
verá sobrestimada y si obtenemos más gruesos que finos la ley se verá subestimada.
Palabras clave: representatividad, estimaciones, detritos, conciliaciones
1
Autor principal
Correspondencia: carlosmichell.lazo@unmsm.edu.pe
pág. 4156
Considerations for Obtaining Representative Samples of Blast Hole Debris
in Surface Mining
ABSTRACT
Currently, mining operations do not find an explanation for the large differences in the reconciliations
obtained, generating millionaire losses, which are irrecoverable, entering into arduous analysis in search
of improvement in the procedures, one of which is the obtaining of representative samples that give us
the reliability necessary to have estimates as close to the reality of the deposit. Thus, this article shows
the importance of considering the proportion of debris obtained (fine / coarse) from the cone of blasting
drills generated in open-pit mining, as the main factor for obtaining representative samples, where there
is no analysis. overestimated or underestimated chemicals, which will lead to an unreliable short-term
model and negative reconciliations. Recommendations of the factors prior to sampling are indicated
that must be adjusted and understood to obtain a cone and therefore a sample that represents the large
tons of material sent to the plant to recover the mineral or to the waste to dispose of it. Resulting that if
we obtain greater fine detriters than coarse, the grade will be overestimated and if we obtain thicker
than fine the grade will be underestimated.
Keywords: representativeness, estimates, debris, reconciliations
Artículo recibido 20 abril 2024
Aceptado para publicación: 21 mayo 2024
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INTRODUCCIÓN
Actualmente en la minería superficial los taladros perforados para voladura se enfocan principalmente
en obtener una granulometría óptima de la roca quebrada para asegurar la productividad de los
siguientes procesos, dejando muchas veces de lado la importancia de la representatividad que se debe
de obtener al muestrear los detritos acumulados en los conos que cada taladro perforado forma.
Así mismo, existe una relación entre la ingeniería de los faldones de las perforadoras, los parámetros
de perforación y las zonas perforadas y la simetría obtenida de los conos de detritos, cuyas variables
inciden en la estimación de las muestras sobre el volumen representado. Existen además factores como
la propia dinámica de acumulación del cono de detritos y otros inherentes a la heterogeneidad de los
yacimientos que considerar para en base a ello obtener una muestra representativa.
De esta manera, nace el propósito de la presente investigación, que es brindar las consideraciones
básicas para obtener muestras representativas para la estimación y posterior actualización de modelos
de corto plazo, en torno a data de análisis granulométricos y químicos que demuestran el cuidado y vital
importancia que se debe de tener.
Tomar las consideraciones necesarias para obtener muestras representativas de detritos de taladros para
voladura permitirán en una operación minera superficial obtener una buena estimación de las reservas
(disminuyendo notablemente las sobrestimaciones o subestimaciones), un control eficiente de envío de
mineral y conciliaciones positivas.
METODOLOGÍA
Acondicionamiento de faldones circulares en las perforadoras
Para obtener conos de detritos lo más simétricos posibles es necesario acondicionar faldones circulares
alrededor de la broca de las perforadoras, ya que con un faldón cuadrangular acondicionado (Lazo,
2019) se genera la condición de obtener conos con tendencia de acumulación de detritos finos en las
cuatro esquinas. Esto nos ayuda a poder realizar un muestreo en base a un cono con menor posibilidad
de segregación (Figura 1).
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Figura 1. Acondicionamiento de faldones circulares que permiten obtener conos simétricos.
Fuente: Elaboración propia.
Parámetros de perforación
Para asegurar la formación de conos de detritos simétricos es importante capacitar al operador de la
perforadora sobre los parámetros ideales durante la perforación, esto asegura que un cono obtenga
detritos con la humedad y consistencia requerida. Ya sea por utilizar demasiada agua los finos son
lavados, o por aplicar demasiada presión y velocidad de perforación los finos se pierden en el aire, que
en conjunto provoca que la muestra no sea representativa (Gutiérrez, 2016).
Zonas perforadas
Se deben de considerar para la estimación de los modelos de corto plazo únicamente los taladros de
producción que generen conos simétricos que puedan otorgarnos muestras representativas mediante el
método de muestreo que sea utilizado, más sólo se deben de utilizar como referencia los taladros
ubicados en las filas de amortiguamiento (pegados a los taludes) y los que se realizan pegados a las
voladuras previas (no se tiene recuperación óptima) ya que el material esta fracturado y se forman conos
poco simétricos, así mismo no se debe considerar los taladros que no generan recuperación de detritos
(no se forma el cono) y de precorte que sean realizados con perforadoras que generan a parte de un cono
pequeño de detritos un cono adicional de finos que pasa por una manga que genera contaminación entre
taladro y taladro.
Dinámica de acumulación del cono de detritos
El punto más importante para realizar un muestreo representativo es conocer la naturaleza de cómo se
acumulan los detritos en el cono y frente a que diversas situaciones nos encontraremos, considerando
aún más que el espaciamiento, tamaño, ubicación y orientación de los taladros son todos diseñados para
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optimizar la voladura y no para optimizar el control de leyes a través de muestras representativas
(Gutiérrez, 2016).
Así es que se debe considerar los problemas generados en la dinámica de acumulación del cono de
detritos (Pitard, 2008) que se muestra en la Figura 2: La necesidad de la sobreperforación (A y C),
material de sobreperforación del cono (C y D), recuperación de la antigua sobreperforación (A), cono
segregado lateralmente (E), recuperación nula (A), muestra ideal (A y B), muestra actual (B y C) y
pérdida de finos (F y G).
Figura 2. Dinámica de acumulación del cono de detritos de taladros para voladura.
Fuente: Pitard, 2008
Heterogeneidad de detritos
Basado en la heterogeneidad que presentan los detritos que se acumulan en el cono de taladros para
voladura (Figura 3) se realiza la presente investigación, se utilizaron los resultados cuantitativos
obtenidos en la investigación de Lazo (2019), en la que se realizó 25 perfiles granulométricos y 178
análisis químicos, con resultados validados en cuanto a su calidad, esta investigación realizó un diseño
no experimental transeccional exploratorio ya que se basa en resultados granulométricos y químicos de
muestras no manipuladas, obtenidas en un único momento y servirá para conocer fenómenos sobre un
problema nuevo.
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Figura 3. Detritos retenidos por las diferentes aberturas en cada malla utilizada, que muestran la
heterogeneidad existente.
Fuente: Lazo, 2019
Estas muestras se recolectaron de los detritos acumulados en cuatro conos de taladros para voladura, en
las que se evaluaron siete métodos de muestreo. Con las leyes obtenidas según la distribución
granulométrica (Figuras 4, 5, 6 y 7) se analizó los posibles escenarios al no realizar un muestreo
representativo, basado en la proporción de detritos gruesos versus finos que se obtenga, pudiendo
subestimar o sobrestimar las leyes para la actualización del modelo de corto plazo.
Figura 4. Comportamiento de leyes según la granulometría analizada en el cono 1.
Fuente: Lazo, 2019
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Teniendo como resultado inicial que en los detritos finos se obtienen leyes altas mientras que en los
detritos gruesos se obtienen leyes bajas. Se realizó un promedio ponderado el cual se denominó patrón
para tomarlo como valor de referencia que sería la ley del cono que representaría al bloque que sería
minado posteriormente.
Figura 5. Comportamiento de leyes según la granulometría analizada en el cono 2.
Fuente: Lazo, 2019
Figura 6. Comportamiento de leyes según la granulometría analizada en el cono 3.
Fuente: Lazo, 2019
pág. 4162
Figura 7. Comportamiento de leyes según la granulometría analizada en el cono 4.
Fuente: Lazo, 2019
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Comportamiento de la ley al muestrear una proporción granulométrica fino/grueso 1/1
Al realizar el análisis de obtener las muestreas con el método de muestreo que utilicemos, en la que la
proporción granulométrica entre finos y grueso sea 1 a 1, se obtuvo que todas las muestras ponderadas
obtenidas de todos los conos resultaron en leyes sobreestimadas (Figura 8).
Figura 8. Comportamiento de la ley al obtener una proporción granulométrica fino/grueso igual a 1/1.
(A) cono 1, (B) cono 2, (C) cono 3, (D) cono 4.
Fuente: Elaboración propia
En el cono 1 se tenía como referencia una ley promedio de patrones de 0.552 %CuAs, el método del
Auger volumen bajo tenía como referencia patrón propio una ley de 0.714 %CuAs y al realizar el
cambio de la proporción granulométrica indica la ley ponderada obtenida fue de 1.055 %CuAs, el
método del Auger volumen medio tenía como referencia patrón propio una ley de 0.583 %CuAs y al
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realizar el cambio de la proporción granulométrica indica la ley ponderada obtenida fue de 0.973
%CuAs (Figura 8 - A).
En el cono 2 se tenía como referencia una ley promedio de patrones de 0.854 %CuAs, el método del
Auger volumen alto tenía como referencia patrón propio una ley de 0.737 %CuAs y al realizar el cambio
de la proporción granulométrica indica la ley ponderada obtenida fue de 1.053 %CuAs, (Figura 8 - B).
En el cono 3 se tenía como referencia una ley promedio de patrones de 0.621 %CuAs, el método de
Canales volumen bajo tenía como referencia patrón propio una ley de 0.595 %CuAs y al realizar el
cambio de la proporción granulométrica indica la ley ponderada obtenida fue de 0.864 %CuAs, el
método de Paredes de canales tenía como referencia patrón propio una ley de 0.569 %CuAs y al realizar
el cambio de la proporción granulométrica indica la ley ponderada obtenida fue de 0.897 %CuAs
(Figura 8 - C).
En el cono 4 se tenía como referencia una ley promedio de patrones de 0.764 %CuAs, el método de
Canales volumen alto tenía como referencia patrón propio una ley de 0.752 %CuAs y al realizar el
cambio de la proporción granulométrica indica la ley ponderada obtenida fue de 1.323 %CuAs, el
método de Paredes de canales tenía como referencia patrón propio una ley de 0.721 %CuAs y al realizar
el cambio de la proporción granulométrica indica la ley ponderada obtenida fue de 1.302 %CuAs
(Figura 8 - D).
Comportamiento de la ley al muestrear una proporción granulométrica fino/grueso 1/9
Al realizar el análisis de obtener las muestreas con el método de muestreo que utilicemos, en la que la
proporción granulométrica entre finos y grueso sea 1 a 9, se obtuvo que todas las muestras ponderadas
obtenidas de todos los conos resultaron en leyes subestimadas (Figura 9).
Figura 9. Comportamiento de la ley al obtener una proporción granulométrica fino/grueso igual a 1/9.
(A) cono 1, (B) cono 2, (C) cono 3, (D) cono 4
Fuente: Elaboración propia
pág. 4164
En el cono 1 se tenía como referencia una ley promedio de patrones de 0.552 %CuAs, el método del
Auger volumen bajo tenía como referencia patrón propio una ley de 0.714 %CuAs y al realizar el
cambio de la proporción granulométrica indica la ley ponderada obtenida fue de 0.521 %CuAs, el
método del Auger volumen medio tenía como referencia patrón propio una ley de 0.583 %CuAs y al
realizar el cambio de la proporción granulométrica indica la ley ponderada obtenida fue de 0.485
%CuAs (Figura 9 - A).
En el cono 2 se tenía como referencia una ley promedio de patrones de 0.854 %CuAs, el método del
Auger volumen alto tenía como referencia patrón propio una ley de 0.737 %CuAs y al realizar el cambio
de la proporción granulométrica indica la ley ponderada obtenida fue de 0.544 %CuAs, (Figura 9 - B).
En el cono 3 se tenía como referencia una ley promedio de patrones de 0.621 %CuAs, el método de
Canales volumen bajo tenía como referencia patrón propio una ley de 0.595 %CuAs y al realizar el
cambio de la proporción granulométrica indica la ley ponderada obtenida fue de 0.482 %CuAs, el
método de Paredes de canales tenía como referencia patrón propio una ley de 0.569 %CuAs y al realizar
el cambio de la proporción granulométrica indica la ley ponderada obtenida fue de 0.499 %CuAs
(Figura 9 - C).
En el cono 4 se tenía como referencia una ley promedio de patrones de 0.764 %CuAs, el método de
Canales volumen alto tenía como referencia patrón propio una ley de 0.752 %CuAs y al realizar el
cambio de la proporción granulométrica indica la ley ponderada obtenida fue de 0.684 %CuAs, el
método de Paredes de canales tenía como referencia patrón propio una ley de 0.721 %CuAs y al realizar
el cambio de la proporción granulométrica indica la ley ponderada obtenida fue de 0.673 %CuAs
(Figura 9 - D).
Comportamiento de la ley al muestrear una proporción granulométrica fino/grueso 9/1
Al realizar el análisis de obtener las muestreas con el método de muestreo que utilicemos, en la que la
proporción granulométrica entre finos y grueso sea 1 a 9, se obtuvo que todas las muestras ponderadas
obtenidas de todos los conos resultaron en leyes sobrestimadas (Figura 10).
En el cono 1 se tenía como referencia una ley promedio de patrones de 0.552 %CuAs, el método del
Auger volumen bajo tenía como referencia patrón propio una ley de 0.714 %CuAs y al realizar el
cambio de la proporción granulométrica indica la ley ponderada obtenida fue de 1.508 %CuAs, el
pág. 4165
método del Auger volumen medio tenía como referencia patrón propio una ley de 0.583 %CuAs y al
realizar el cambio de la proporción granulométrica indica la ley ponderada obtenida fue de 1.318
%CuAs (Figura 10 - A).
En el cono 2 se tenía como referencia una ley promedio de patrones de 0.854 %CuAs, el método del
Auger volumen alto tenía como referencia patrón propio una ley de 0.737 %CuAs y al realizar el cambio
de la proporción granulométrica indica la ley ponderada obtenida fue de 1.473 %CuAs, (Figura 10 - B).
Figura 10. Comportamiento de la ley al obtener una proporción granulométrica fino/grueso igual a 9/1.
(A) cono 1, (B) cono 2, (C) cono 3, (D) cono 4.
Fuente: Elaboración propia
En el cono 3 se tenía como referencia una ley promedio de patrones de 0.621 %CuAs, el método de
Canales volumen bajo tenía como referencia patrón propio una ley de 0.595 %CuAs y al realizar el
cambio de la proporción granulométrica indica la ley ponderada obtenida fue de 1.271 %CuAs, el
método de Paredes de canales tenía como referencia patrón propio una ley de 0.569 %CuAs y al realizar
el cambio de la proporción granulométrica indica la ley ponderada obtenida fue de 1.249 %CuAs
(Figura 10 - C).
En el cono 4 se tenía como referencia una ley promedio de patrones de 0.764 %CuAs, el método de
Canales volumen alto tenía como referencia patrón propio una ley de 0.752 %CuAs y al realizar el
cambio de la proporción granulométrica indica la ley ponderada obtenida fue de 1.271 %CuAs, el
método de Paredes de canales tenía como referencia patrón propio una ley de 0.721 %CuAs y al realizar
el cambio de la proporción granulométrica indica la ley ponderada obtenida fue de 1.249 %CuAs
(Figura 10 - D).
pág. 4166
CONCLUSIÓN
La proporción de detritos finos/detritos gruesos obtenida del cono en el muestreo de taladros para
voladura es un tema crítico para obtener una muestra representativa. Si obtenemos más finos que
gruesos la ley analizada será sobrestimada y si obtenemos más gruesos que finos la ley analizada será
subestimada, generando un modelo de corto plazo no confiable y conciliaciones negativas al momento
de recuperar el mineral en las plantas.
Se concluye que el método adecuado para obtener la proporción más cercana a la real es la que utiliza
el Auger que capture los detritos alrededor del cono con tantos incrementos posibles de lograr un diseño
de captura radial simétrica.
Es de suma importancia ajustar los factores relacionados al acondicionamiento de faldones circulares
en las perforadoras, los parámetros de perforación ideales, considerar de que zonas se está obteniendo
la muestra y entender la dinámica de acumulación del cono de detritos, que nos permita obtener conos
simétricos y consistentes.
Cada yacimiento tiene su propia complejidad (heterogeneidad) y lo correcto es realizar análisis
granulométricos y químicos que nos permita conocer sus comportamientos para obtener muestras lo
más representativas posibles, basándonos en la proporción de finos y gruesos obtenidos, no debemos
de generalizar e indicar que para todos los tipos de yacimientos se debe de utilizar el mismo método de
muestreo.
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