El Brocal evaluó distintas opciones para rescatar el cobre oculto de los pilares de la mina Marcapunta, y la más idónea fue el sistema de perforación accionado por agua, conocido también como Wassara. Sus características y beneficios fueron expuestas a través del trabajo técnico “Maximización en la recuperación de pilares con sistema Wassara en Sociedad Minera El Brocal”, ganador de la categoría Operaciones Minera del Foro TIS, organizado por PERUMIN 35. Edgar Atencia, superintendente de Operaciones Mina Subterránea y Manuel Vega, jefe de Perforación y Voladura, fueron sus autores y nos explican los resultados de su investigación.

¿Qué escenarios motivaron a El Brocal a repensar sus actividades y equipos de perforación?

Se evidenció la oportunidad de recuperar pilares antiguos con leyes mayores al 2.0 % de cobre y con el objetivo de incrementar la producción, se buscó maximizar dicha recuperación. Es por lo que se realiza un análisis de equipos y sistemas de perforación existentes.

Entiendo que se evaluaron dos sistemas de perforación, pero el elegido fue el martillo de fondo, ¿cómo funciona?

El sistema con martillo de fondo (In The Hole – ITH), se basa en el golpe del martillo directamente a la boca en el fondo de la perforación. De esta forma, se evita la pérdida de energía transmitida por la percusión del pistón a través del varillaje. Se pueden alcanzar profundidades superiores a los 100 metros. El martillo en fondo y la boca forman una unidad integrada dentro del barreno, esto garantiza una velocidad de perforación bastante homogénea con el aumento de la profundidad del taladro. El sistema consta de un cilindro cuya longitud está en función de la carrera del pistón y de diámetro acorde con el diámetro de perforación. En el extremo de este cilindro se aloja la broca de perforación. El varillaje se sustituye por un tubo hueco que conecta el martillo con el equipo y que se encarga de transmitir el par de rotación y la fuerza de avance. Los barrenos perforados con martillo en fondo acusan mínimas desviaciones, consiguiendo buenos resultados en rocas muy fracturadas.

Se sabe que existen dos modalidades de accionamiento para el sistema ITH, ¿cuál fue la más destacada?

Se realizó la evaluación de los sistemas de perforación (ITH), uso con aire y agua, comparando ambos sistemas y considerando los metros sobre el nivel del mar al cual nos encontramos en Pasco, 4300 msnm, el cual afecta el rendimiento de la compresora de aire en un 55%, decidimos optar por el sistema Wassara, ya que al operar con agua no tendría inconvenientes con la altura.

La tecnología Wassara, patentada por la compañía sueca LKAB Wassara, usa agua a alta presión como fluido de transmisión de energía para propulsar al Martillo ITH. El agua le entrega una alta frecuencia y gran energía por golpe. Cuando el agua sale del martillo, esta tiene la suficiente velocidad para llevar el detritus y escombros a la superficie y limpiar el pozo. Debido a la incompresibilidad del agua la presión de operación permanece constante, por lo que la eficiencia de perforación es prácticamente la misma independientemente de si la profundidad es 10, 50 o 100 metros. El uso de agua para la transmisión de potencia también significa que la potencia se transfiere completamente al martillo, lo que permite perforar taladros con diámetros más pequeños, sin incrementar considerablemente la tasa de desviación. Hoy en día, con la propulsión por agua se pueden perforar taladros con diámetros de 65 a 254 mm. La presión del agua es de hasta 200 bares, en comparación con 30 para el aire. Asimismo, la diferencia es notable en la frecuencia de golpes, un martillo Wassara proporciona 3,600 golpes por minuto (60 Hz), mientras que un martillo neumático proporciona 2,000 a 2,700 golpes por minuto (35-45 Hz).

¿Qué les ofrecía el sistema Wassara en cuanto a recuperación de pilares, frente a otros?

El sistema Wassara con perforación ITH permite realizar perforaciones de mayor longitud con mayor precisión, es decir desviaciones de 2 – 2.5% para longitudes de 80 metros; asimismo, nos permite incrementar el diámetro de la broca, los cuales pueden llegar hasta 254 mm. Mientras que los equipos Top Hammer como el Simba 1254 presentan desviaciones de 5% para longitudes de 25 metros.

¿Cómo se compensa el alto consumo de agua y la baja velocidad de perforación por el uso del sistema Wassara?

El desafío con el agua es poder brindar al martillo la presión necesaria para generar la percusión, 200 bares, pero ello se realiza con apoyo de la bomba Hammelmann (280 hp). Mientras que la baja velocidad de perforación se compensa con el incremento de las toneladas por metro perforado, todo ello debido a la posibilidad que brinda el sistema Wassara de incrementar el diámetro de broca y con ello el burden y espaciamiento de la malla de perforación.

¿Qué resultados se obtuvieron en perforación de tajos primarios con el nuevo sistema?

Posterior a los trabajos realizados en pilares, se hicieron pruebas en tajos primarios, permitiéndonos perforar bancadas de 32 metros en negativo y 27 metros en positivo y llegando a ratios de 15 toneladas por metro perforado, generando con ello ahorro en los costos de preparación de los subniveles intermedios.

¿Se usa el sistema Wassara en toda la flota de perforación para las labores señaladas?

Actualmente, en Sociedad Minera El Brocal se cuenta con 5 equipos Simba y 2 equipos con sistema Wassara. La perforación de pilares se realiza 100% con equipos que emplean perforación con el sistema Wassara, mientras que para los tajos primarios se emplean equipos simba. Cabe resaltar que las perforaciones en tajos primarios con sistema Wassara aún continúan en pruebas.

¿Cuánto ha incrementado la producción de El Brocal con el sistema Wassara a la fecha?

Con la implementación del sistema Wassara se generaron los siguientes beneficios: En el año 2021, se logró recupera 530,000 toneladas con una ley de 2.3% de cobre. En el año 2022, se proyecta recuperar 530,000 toneladas con una ley de 2.4% de cobre.

¿Cómo se enteraron del Foro TIS, por qué decidieron participar y qué oportunidades les brindó?

En ediciones anteriores del PERUMIN habíamos participado y ahora en este año quisimos presentar lo que como compañía minera venimos haciendo, implementaciones que generen valor en la minería y que puedan ser tomadas en cuenta e implementadas en las realidades de cada uno; porque para nosotros el Foro TIS no sólo es una ventana para darse a mostrar sino un lugar para compartir y recolectar información que nos lleve a un desarrollo en conjunto.

¿Les interesaría postular a una próxima edición con un nuevo proyecto de investigación?

Sí, pues queremos seguir aportando ideas que nos lleven a una mejora continua constante y poder compartirla.