Energía de tronadura es, en la práctica, el punto donde convergen productividad, seguridad y costo en la minería subterránea: si se asigna de más, se paga en sobreexcavación, daño al macizo y mayores tiempos de sostenimiento; si se asigna de menos, aparecen frentes mal fragmentados, avances irregulares y ciclos operacionales más lentos. En ese equilibrio —cada vez más exigido por operaciones profundas y ambientes de alto esfuerzo— un nuevo trabajo científico propone mover el foco desde el explosivo hacia la roca. El estudio plantea un modelo teórico para predecir el factor de energía de tronadura (Fe) en túneles mineros, integrando explícitamente el Rock Mass Rating (RMR) y variables geomecánicas que afectan la capacidad del macizo para fracturarse. La investigación, desarrollada por Alejandro Díaz, Heber Hernández, Javier Gallo y Luis Álvarez, se apoya en datos de la División El Teniente y busca reducir la brecha entre el diseño “promedio” y el comportamiento real del frente, en un escenario donde la minería chilena ya está empujando soluciones de automatización y control fino en el proceso de voladura, como ocurrió con la primera tronadura subterránea 100% teleoperada realizada por Enaex y Codelco.
De la carga al macizo: cuando el RMR deja de ser un dato “secundario”
El supuesto central del modelo es directo: la energía necesaria para fragmentar no depende únicamente del explosivo y del volumen excavado, sino de cuánto “cuesta” iniciar y propagar grietas en un macizo con determinada calidad geomecánica. Por eso, la propuesta incorpora la energía de agrietamiento (Eg), asociada a la energía de deformación en materiales frágiles, y la ajusta mediante el RMR como variable sintetizadora del estado del macizo. En términos operacionales, el enfoque es relevante porque el túnel no es un laboratorio: cambia la fracturación natural, varía el confinamiento, se alternan litologías y la respuesta del frente se vuelve heterogénea, incluso dentro de una misma campaña. No es casual que, en una faena como El Teniente —que históricamente ha debido diseñar y construir infraestructura crítica para sostener su continuidad subterránea— la discusión técnica se conecte con decisiones estructurales, desde el desarrollo de accesos como el túnel Adit 77, concebido como principal ingreso a la mina, hasta la necesidad de reforzar estándares de control en cada etapa del ciclo.
Validación en El Teniente: qué dicen los números y por qué la litología importa
Para probar su formulación, los autores trabajaron con 42 sets de datos de tronadura en galerías horizontales de El Teniente, incorporando parámetros geométricos (sección, longitud y diámetro de perforación, número de tiros, metros perforados), consumo y tipo de explosivo, además de variables geomecánicas del macizo, con el RMR como eje. El resultado más sensible es que, a mayor calidad del macizo (RMR más alto), aumentan tanto el Fe como el porcentaje de energía efectivamente destinada a agrietar (%Eg): en macizos con RMR 66, el Fe promedio fue 7,62 MJ/m³ y el %Eg 4,8%, mientras que con RMR 75 subieron a 8,47 MJ/m³ y 6,4%. El paper también distingue comportamiento por litología: la diorita mostró mayor factor de energía (Fe 8,34 MJ/m³) y mayor eficiencia relativa de agrietamiento (%Eg 7,0%), frente a andesita (Fe 7,61 MJ/m³, %Eg 3,7%). El estudio está disponible en su versión científica a través del DOI del artículo en la revista Mining (MDPI).
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Qué cambia en el diseño: control de energía, menor sobreexcavación y decisiones replicables
En terreno, la utilidad del modelo no está en reemplazar el criterio del ingeniero de tronadura, sino en poner números donde antes había rangos amplios y “experiencia acumulada” difícil de transferir entre turnos, sectores o contratistas. Una implementación razonable exigiría, al menos, ordenar el flujo de datos geotécnicos y operacionales, especialmente en minas que ya están tensionadas por exigencias de continuidad y escrutinio regulatorio, como se ha visto en la propia División El Teniente durante el último ciclo de incidentes y revisiones internas: por ejemplo, el impacto de medidas correctivas tras el derrumbe que derivó en despidos por falta grave en la línea ejecutiva y en acciones de la autoridad como la denuncia de Sernageomin contra Codelco. En ese contexto, el control de energía deja de ser solo “eficiencia” y pasa a ser también trazabilidad técnica.
Variables mínimas para operacionalizar el enfoque en túneles
RMR por sector y frente (con actualización por campaña).
Litología y propiedades elásticas representativas (para aproximar Eg).
Geometría de la labor (sección, avance, distribución de tiros).
Diseño de perforación y parámetros de carga por taladro.
Medición de resultados: fragmentación, sobreexcavación, daños al contorno y consumo real.
La convergencia con automatización es evidente: cuando la tronadura se integra a sistemas remotos o robotizados, el valor está en estandarizar decisiones y reducir variabilidad. Por eso, iniciativas de formación y control de perforación, como la reciente Escuela de Perforación en El Teniente, apuntan en la misma dirección: más datos, mejor ejecución y menor exposición. El aporte del modelo es ofrecer una base teórica para que ese “mejor” no sea solo tecnológico, sino también geomecánicamente coherente.
