Indicadores relevantes pilotaje industrial
Innovación: Sistema de fragmentación hidráulica de rocas mediante cartuchos industriales deflagrantes.
Desarrollador: Inversiones Magnum LLaima SpA.
Inversión: 150 millones de pesos.
Desarrollo de la tecnología: 3 años (2013 al 2015).
Duración pilotaje: Dos meses (2022)
Sitio de prueba: Patio de acopio de colpas, Minera San Pedro, TilTil, Región Metropolitana.
Recursos humanos pilotaje:
Equipo CNP | ingeniero senior (jefe del pilotaje), ingeniero civil de minas, ingeniero industrial, ingeniero en prevención de riesgos.
Equipo empresa | ingeniero en explosivos e inventor, ingeniero industrial, técnico artificiero y mano de obra calificada y certificada.
Protección Propiedad Intelectual: Patente de invención en Estados Unidos. Solicitud de patente de invención y de propiedad intelectual en el Departamento de Derechos Intelectuales (DDI) de Chile.
DESCRIPCIÓN
Ante los altos estándares de la industria por buscar una minería verde, nació una nueva tecnología chilena aplicada a la demolición de rocas sin altos explosivos.
La empresa Magnum LLaima desarrolló un sistema de cartuchos industriales deflagrantes y su herramienta de activación, frente al desafío de crear un producto para fragmentar rocas distinto a la detonación que se utilizan en el proceso minero de perforación y tronadura.
Los cartuchos industriales Magnum LLaima permiten realizar demoliciones de rocas por deflagración y no por detonación. Los cartuchos son el producto propelente industrial, similar a los utilizados para lanzar remaches y clavos de anclaje; en tanto, la herramienta de activación fue diseñada con altos estándares de seguridad para minimizar todo margen de error o falla.
“Se colocan estos cartuchos deflagrantes, que son generadores de gases; luego, se rellenan con agua. Los generadores presionan el agua y como ésta no es compresible, presiona la roca rompiendo su punto de tracción y fragmentándola”, explica Elías Mohor, gerente general de Magnum LLaima.
CARACTERÍSTICAS
El ser cartuchos industriales implica que son extraordinariamente seguros en su transporte, almacenamiento y utilización. No explosionan si se pisan o pasa por arriba cualquier maquinaria pesada, incluso orugas. En el caso que haya alguna chispa o llama los cartuchos tampoco explosionarán, sino que se quemarán como lo harían 1 o 3 cajas de fósforos convencionales (o 150 palitos). Eso se debe a que necesitan la herramienta de activación y de agua confinada u otro líquido.
Es así que los cartuchos pueden llevarse en los bolsillos durante su operación, lanzarse contra una roca con fuerza y no explosionarán. Si llegan a romperse por alguna máquina, solo emitirán gases.
BENEFICIOS DE LA NUEVA TECNOLOGÍA
- Sistema de demolición controlado para ambientes terrestres o submarinos.
- Utiliza sólo la tercera fase de una demolición, que es la expansión rápida del gas y no la primera fase de detonación ni la segunda fase sísmica.
- No produce contaminación ambiental ni acústica., y no produce vibraciones.
- El propelente no contamina ni la atmósfera ni el ambiente acuático.
- Escasa proyección de fragmentos o fly rock.
- No requiere de atranco de arcilla con papel apisonado sino solo de agua.
- Mayor rapidez en las demoliciones al rellenarse con agua en 1 minuto.
- Fragmentación hidráulica y no por exceso de gases.
- Realiza deflagraciones y no detonaciones, por lo que no requieren de manipuladores de explosivos.Baja velocidad de propagación del propelente, a diferencia de los altos explosivos
- El producto brinda seguridad, simplicidad y precisión en el almacenamiento, transporte y operación.
- El operador está a sólo 5 metros del lugar a demoler versus 100 metros en el sistema convencional.
- Bajo costo de operación, transporte y almacenamiento.
- Pueden transportarse por vía aérea, incluso en aviones de pasajeros (dependiendo reglas de cada aerolínea).
ETAPAS DE VALIDACIÓN TECNOLÓGICA
Se detectó que existía el desafío de desarrollar un producto alternativo a los altos explosivos para el proceso de perforación y tronadura de la minería. Se necesitaba inventar un sistema que fuera capaz de romper rocas de gran volumen y que, al mismo tiempo, fuera fácil de implementar, de bajo costo, tuviera alta seguridad para los operadores, el personal circundante y la maquinaria, así como que no fuera necesario evacuar personal y/o maquinaria.
Además, se requería que no emitieran ruidos intensos como los altos explosivos o los martillos hidráulicos, y que pudiera ser utilizado en numerosos tipos de obras, como las compañías mineras, contratistas de minería, empresas constructoras, obras civiles, empresas de demolición, de anclajes y perforaciones, de saneamiento y fortificaciones, pirquenes, canteras, contratistas de obras portuarias, contratistas submarinos, actividades industriales que requieran hacer zanjas en zonas pobladas, entre otros
Asimismo, que pueda transportarse por vía aérea y pudiera utilizarse tanto en demoliciones terrestres como submarinas. La problemática derivó en la creación de dos elementos clave: un producto propelente, que son los cartuchos industriales deflagrantes, y su respectiva herramienta de activación.
Después de un largo proceso de desarrollo se tomó contacto con la Dirección General de Movilización Nacional que exigió lo siguiente:
- Muestras, pruebas teóricas y prácticas en el Instituto de Investigaciones y Control del Ejército (IDIC), con una rigurosa supervisión del Banco de Pruebas de Chile, dependiente de IDIC,
- Pruebas del propelente en el Arsenal Naval de Talcahuano y supervisión del Departamento OS-11 de Carabineros de Chile como Autoridad Fiscalizadora (AAFF N°025).
- Las pruebas prácticas se realizaron en canteras de la V Región, en el campo de Pruebas del IDIC y en el Club de Yates Higuerillas para las pruebas submarinas.
- Lo anterior, debido a que la clasificación del producto y propelente fue determinada que pertenece a la Clase 1.4 S, dado que presenta un solo un pequeño riesgo en caso de ignición o de iniciación durante el transporte, los efectos se limitan en su mayor parte al bulto y normalmente no se proyectan a distancia fragmentos de tamaño apreciable.
De acuerdo a las normas de las Organización de las Naciones Unidas (ONU), el sistema puede transportarse por vía aérea, tanto en aeronaves de carga como de pasajeros, y se les asignó el código N.U 0323 de carácter internacional, de acuerdo a las normas de la Organización Marítima Internacional (OMI), dependiente de la ONU.
El Sistema de cartuchos industriales deflagrantes Magnum LLaima fue uno de los proyectos ganadores de Impacta Minería 2019, concurso nacional desarrollado por el CNP y que le otorgó el premio de realizar una validación Industrial en un ambiente real minero.
Teniendo en cuenta estos antecedentes, el Centro Nacional de Pilotaje realizó una validación independiente de la tecnología en el sitio de prueba del patio de acopio de colpas de valor comercial, dentro del área de la planta de flotación en las instalaciones de la Minera San Pedro, ubicada en Til Til, en la Región Metropolitana.
El CNP realizó 10 pruebas piloto y comprobó que efectivamente tanto la herramienta como los cartuchos industriales cumplen a cabalidad con el propósito para el cual fueron diseñados, otorgando seguridad, simplicidad y precisión en su funcionamiento.
Los testeos demostraron que son una alternativa real para las tronaduras secundarias, evitando las libradas de personal y evacuación de maquinaria y tiene un sinnúmero de aplicaciones fuera del ámbito minero, en especial en centro poblados o donde no sea conveniente o no se puedan realizar demoliciones con altos explosivos.
Para las pruebas pilotos se utilizó una Norma Australiana tanto para ruido, como para vibraciones y proyección de fragmentos o fly rock .
El sistema tiene patente de invención en Estados Unidos. Y tienen solicitudes de patente de invención y de propiedad intelectual en el Departamento de Derechos Intelectuales (DDI) de Chile.
