Clase 6. Analisis De Vibraciones

Ingeniería de Minas Facultad de Ingeniería y Negocios 2016 10

CLASE 6: Análisis de Vibraciones en Tronadura

Docente: Cristián Sánchez 201610

Procedimientos y mejoras

Curva Fragmentación Carguío-Transporte

Tronadura (blasting): Liberación de energía producto de una reacción química con explosivos, con el fin de fragmentar el macizo rocoso para la posterior extracción, traslado y procesamiento del mineral en una faena.

Tronadura Primaria: Se realiza directamente en el macizo rocoso para separar y fragmentar parte de este.

Tronadura secundaria: Se realiza sobre fragmentos de gran tamaño ya separados del macizo, de manera de lograr su reducción a un tamaño adecuado para su carga y transporte a planta.

La tronadura es un proceso unitario, pero que afecta directamente otras etapas de la operación minera, como el carguío, el transporte, procesamiento de mineral y vaciado en botaderos del estéril o lastre. La energía de los explosivos es la más barata para poder romper roca

El objetivo de la tronadura es fragmentar la roca de manera que quede de un tamaño suficientemente pequeño, en general menor de 1 metro de diámetro, para ser cargada y transportada por lo camiones mineros a lo botaderos o al chancado primario en donde se inicia el proceso de reducción. La granulometría que se obtendrá depende de las características de la roca misma y la energía que se aplica, porque si se aplica una granulometría fina hay que utilizar una mayor cantidad de explosivos o aumentar la potencia de la tronadura. Dado lo anterior resulta imprescindible realizar un análisis de cada proceso de manera de asegurar la optimización de los recursos y con ello minimizar los costos. Es por ello que en la tronadura, dada su importancia en el negocio minero, se debe evaluar antes y después de su ejecución.

• La liberación de energía en las voladuras en sitios de explotación de minerales genera una serie de ondas de esfuerzo que se desplazan por la corteza terrestre y una onda de choque generada en el aire. • Las ondas internas que viajan por el suelo van acompañadas de ondas superficiales que parten del mismo punto de la perturbación y que se van diferenciando en la medida que los frentes de onda se van alejando de la fuente, debido principalmente a las diferentes velocidades de propagación y los diferentes periodos de vibración. • Durante su viaje las ondas mueven las partículas del medio que recorren produciendo sobre éstas velocidades, desplazamientos y aceleraciones que se pueden registrar en los aparatos destinados para este fin (Geófonos). • Los registros de desplazamiento, velocidad y aceleración de partículas generados por las voladuras tienen tres características primordiales: la amplitud, el contenido frecuencial y la duración. • La amplitud depende de la cantidad de material detonado y de la distancia al punto de registro, el contenido frecuencial depende de la fuente de perturbación y del camino recorrido y por último, la duración depende de la cantidad de material detonado y de la distancia entre la detonación y el punto de registro (Sarria, 2004).

Propagación ondulatoria • Al producirse una voladura en el terreno, se generan ondas de diferentes características que se propagan en todas direcciones. • Esta liberación de esfuerzos induce propagación de ondas de esfuerzo de diferentes tipos. • Se propagan ondas internas (macizo rocoso) y ondas de superficie. • El macizo rocoso a través del cual viajan las ondas es considerado como un medio elástico constituido por innumerables partículas individuales. • Las ondas internas se dividen ondas P (compresionales) y ondas S (cortante) • Las ondas superficiales: ondas de Rayleigh (ondas R), y ondas de Love (ondas L). • Las ondas P se desplazan con mayor velocidad que las ondas S y tienen periodos más cortos; en cambio las ondas S suelen ser portadoras de mayor energía. Las ondas superficiales tienen velocidades similares a las de las ondas S.

Las ondas sísmicas que perturban el macizo rocoso, provocan un movimiento oscilatorio complejo en las partículas que lo constituyen, sacándolas de su estado de reposo y haciendo que cada una de ellas traspase energía a la próxima en forma sucesiva. En cada transmisión de energía se pierde un poco de la misma, por lo que la intensidad del movimiento disminuirá a medida que la onda se aleja de la fuente explosiva. Entonces, las partículas volverán gradualmente a su estado de reposo. Para simplificar el estudio del comportamiento de las ondas provocadas por la tronadura, éstas se consideran de tipo sinusoidal.

Ondas P (Longitudinales o de Compresión): • Provocan la vibración de las particulas en la misma dirección de propagación, siendo análoga a las ondas sonoras. • Son las ondas que alcanzan mayor velocidad de propagación y producen cambios de volumen, pero no de forma, en el material a través del cual se propagan. • Su velocidad, para suelo, varía entre 150 y 1200 m/s, mientras que para la mayoría de las rocas varía entre 1.500 y 6.000 [m/s] (Dowding, 1985).

Ondas S (Transversales o de corte): • Vibración de particula perpendicular a la dirección de propagación de la onda, teniendo una velocidad inferior a las ondas P. • No se propaga en Medio Fluídos. • El material afectado por la onda sufre un cambio en la forma pero no en su volumen. • Su velocidad es menor que la de las ondas P, aproximadamente un 58%, dependiendo de la razón de Poisson.

Ondas R (Rayleigh): Se propaga a lo largo de la Superficie de la Tierra, con amplitudes que disminuyen exponencialmente con la profundidad, transportando la mayor parte de la energía sismica.

Ondas L (love): Resultante del movimiento plano horizontal de las partículas, sin presentar componente vertical.

IMPORTANTE TENER EN CUENTA… • El macizo rocoso no se comporta como un medio homogéneo, elástico e isotrópico. • Las ondas al encontrarse con estructuras inelásticas, pierden parte de la energía mecánica transferida por la onda a la roca.

Variación del movimiento de partícula con el tipo de onda

Onda de compresión P

Onda de corte S

• Las ondas R reciben la mayor parte de la energía y son las causantes del daño a las estructuras viajando por la superficie de la corteza con movimientos de las partículas en un patrón elíptico. • Para distancias pequeñas, los tres tipos de onda llegan casi simultáneamente y esto hace que las señales sean muy complicadas de interpretar. • En minería hay que considerar además los retardos en ms utilizados en las voladuras los cuales complican las señales de llegada

Ondas de Rayleigh R

• Al detonar el explosivo, se produce una Onda Shock mucho mayor que la Vp, generando dentro de 2 a 4 veces el diámetro una pulverización de la roca •

Cuando esta Onda Shock se estandariza sele conoce como la onda de compresión Vp; inmediatamente aparece la onda de corte Vs mas o menos a la mitad de la velocidad de la Vp.

• La Vp genera una compresión en la roca creando pequeñas fracturas radiales, esto se verá favorecido cuando existe una cara libre, se reflejaran las ondas de compresión como tensión generando mas fracturas, al encontrase con la Vs se extenderá estas fracturas para que conjuntamente con los gases generados por la detonación produzcan la fragmentación y movimiento del material.

Velocidades de propagación Cp

Fuente: Sarria (2004)

Variables que determinan las vibraciones en tronadura “Las mismas que determinan la eficiencia de la tronadura” i.- Variables controlables: La cantidad de carga explosiva por retardo, tipo y distribución del explosivo, tiempos de cada retardo y el confinamiento de la carga explosiva. ii.- No controlables por el operador: La superficie del terreno, el viento y las condiciones climáticas, pero la de mayor importancia es la ubicación de la tronadura. • El nivel de vibraciones depende principalmente de la masa de la carga explosiva que detona en un instante determinado. • El intervalo de tiempo o retardo que transcurre entre detonaciones sucesivas es crítico. • Al ajustar los tiempos de detonación de las cargas se puede regular la razón de liberación de energía mecánica trasferida al macizo rocoso en forma de vibraciones.

• La dispersión que presentan los elementos de retardo hace que algunos sectores de la tronadura generen mayores niveles vibracionales, mientras que otros producen niveles de vibraciones menores.

Monitoreo de vibraciones • Con la medición de los niveles de velocidad de partículas que provoca la detonación de cada carga explosiva, es posible conocer su eficiencia relativa, su interacción con las cargas adyacentes y en definitiva el rendimiento general del diseño. • Es posible obtener niveles de velocidad de partícula absolutos para cada una de las carga(análisis de eficiencia de grupos de cargas).

• Provee información valiosa para evaluar el daño potencial que esa vibración puede producir.

Instrumentación de Monitoreo

• Geófonos en arreglos biaxiales o triaxiales a diferentes distancias según el tipo de tronaduras monitoreadas. • La señal detectada por estos geófonos es transmitida por cable hasta un equipo que la recibe,Monitor de Vibraciones Blastronics BMX. • La información recolectada es grabada en archivos digitales, los que posteriormente son analizados para identificar los aspectos de la señal que dan cuenta de las características de la tronadura.

La instrumentación que se utiliza para medir las vibraciones inducidas por la tronadura en el macizo rocoso consta de los siguientes componentes: • Sensores o transductores (geófonos o acelerómetros) que se instalan dentro del macizo rocoso o solidario a él. • Un sistema de cables que lleven la señal captada por los sensores al equipo de monitoreo. • Un equipo que reciba la señal, la amplifique para hacerla visible y la guarde (sismógrafo). • Un computador que tenga incorporado el software requerido para el traspaso y análisis de la información. TENER EN CUENTA: • Cada uno de estos procesos es susceptible de error o de mala interpretación (ERROR HUMANO). • La instalación de los sensores puede interferir con los eventos que se desean monitorear.

Tipos de sensores • Los dos tipos básicos de sensores usados para medir las vibraciones del terreno son el geófono y el acelerómetro. • La selección de los sensores está determinada por su precisión, costo, relación señal/ruido y la calidad de señal requerida según el análisis al cual será sometido.

Geófonos • Transductores electromagnéticos que emiten una tensión eléctrica proporcional a la velocidad de partícula de la onda. • Esta tensión es producida por una bobina móvil ubicada dentro del campo de un imán fijo. • Son los sensores más utilizados, ya que la velocidad de partícula es la variable que se está utilizando actualmente para relacionar las vibraciones con el daño inducido por la tronadura.

Características generales de un geófono • Su unidad de medida es [mm/s] • Entregan una medición directa de velocidad. • Miden bien el rango de 1 a 1200 [mm/s]

• El rango de sensibilidad varía entre 0.003 a 0.041 [volt/(mm/s)] • Su respuesta a la frecuencia varía entre 1 a 1000 Hz. • No son recomendables para bajas frecuencias. • Su desplazamiento límite fluctúa entre 1 y 4 mm • Bajo costo (US $ 100 aproximadamente).

Curva Granulométrica Un sistema particulado está compuesto por partículas irregulares de diferentes tamaños, en donde para determinar su distribución y poder caracterizarla, se recurre a propiedades asociadas al conjunto de partículas, como su área superficial, masa o volumen, las cuales se grafican en curvas granulométricas.

Curva granulométrica • Es una representación de la distribución porcentual del tamaño de partículas • Se obtiene mediante la construcción de un histograma de valores obtenidos de un tamizaje, conteo de partículas o análisis de imágenes. • El eje de las abscisas corresponde al tamaño de partícula, y el eje de ordenadas a la función acumulada bajo tamaño (Bergman, 2005).

La zona superior de la curva indica la cantidad de gruesos presentes en el conjunto de fragmentos estudiados, por otro lado la zona inferior indica la cantidad de material fino existente

Modelos de curvas granulométricas Existen formas de representar esta curva mediante modelos, tales como Gaudin Schuhmann, Rosin-Rammler, JKRMC, SVDEFO, Larsson (1973), etc.

1) Rosin-Rammler

Donde x50 corresponde al tamaño bajo el cual se encuentra el 50% de la muestra y n se denomina como el coeficiente de uniformidad de Cunningham (King, 2001) (Rojas, 2009

2) Gaudin-Schuhmann

Fu(x);función acumulada bajo tamaño x ; tamaño de partícula K ; tamaño máximo de partícula (d100) cuando el ajuste es bueno m ; pendiente de esta ecuación. Indica cuán distribuida está la granulometría del muestreo

Modelos predictivos de Tronadura usados en la Industria • Para evaluar la tronadura se comienza realizando predicciones de la fragmentación del material que quedará luego de su ejecución. • Las predicciones se determinan en base a modelos matemáticos, los cuales no son exactos, pero permiten aproximar los tamaños que tendrán las rocas luego de la voladura. • Posteriormente se debe realizar un análisis de los resultados de la tronadura, los cuales deben acercarse a las aproximaciones hechas anteriores.

• Dichos análisis requieren una toma de muestras entre las cuales destaca la toma de fotografías que posteriormente son analizadas digitalmente en programas computacionales los cuales permiten conciliar los datos arrojados por la predicción y posterior tronadura

CASO REAL El Soldado se encuentra ubicada en la V Región, en la comuna de Nogales, a 132kilómetros de Santiago y a 600 metros sobre el nivel del mar. Comprende una mina a rajo abierto, plantas de chancado e instalaciones para el tratamiento de minerales oxidados y sulfurados. En 2012 produjo 53.894 toneladas de cobre fino, entre cátodos de alta pureza y cobre contenido en concentrado. El estudio tuvo como motivación el aumento del rendimiento en el carguío y transporte y en la molienda SAG de la Mina El Soldado. Por ejemplo, el aumento en1 tph en el rendimiento del molino SAG, considerando los actuales costos de operación asociados al proceso completo del producto, tiene como consecuencia un beneficio marginal de más de 300.000 [US$] al año.

CASO REAL En relación al estudio, se recopilaron los antecedentes necesarios de 13 disparos,escogidos de manera de abarcar todo el espectro de valores de cada variable. Para la variable litología se tomaron disparos que contuviesen Toba Brechosa, Andesita, Traquita y Veta Negra, que son las 4 litologías dominantes presentes actualmente en la mina.

El resultado de la perforación y tronadura se evaluó en base a la granulometría del material quebrado producto del proceso; pero, además, en función de los efectos producidos por los procesos aguas abajo. Específicamente, se estudió el efecto producido por el rendimiento de las palas, como asimismo el efecto producido en el rendimiento de la planta.

CASO REAL En este caso se destaca la evaluación del producto de la tronadura, la cual seevaluó mediante los siguientes criterios: 1. Geometría de la pila generada:

Luego de efectuada la tronadura in situ se midió la geometría correspondiente a cada pila generada con el disparo, las cuales en la fase2 corresponden al tipo B, mientras la fase 3 corresponden a la geometría C

CASO REAL En este caso se destaca la evaluación del producto de la tronadura, la cual seevaluó mediante los siguientes criterios:

1. Geometría de la pila generada: Luego de efectuada la tronadura in situ se midió la geometría correspondiente a cada pila generada con el disparo, las cuales en la fase2 corresponden al tipo B, mientras la fase 3 corresponden a la geometría C

CASO REAL 2. Granulometría de la pila tronada Es un buen estimador relativo para cuantificar la calidad de la tronadura. La granulometría se midió mediante fotoplanimetría, donde las imágenes obtenidas de la frente expuesta fueron analizadas mediante el programa computacional minero Split, el cual arroja como resultado una curva granulométrica, que categoriza todo el espectro de los tamaños de la pila. Mediante la curva granulométrica fue posible obtener el D80, que representa el tamaño bajo el cual se encuentra el 80% de la muestra estudiada.

Para cuantificar de buena manera la pila en todo su dominio, es necesario tener muestras representativas. Para ello se tomaron fotografías de cada disparo, tanto en mineral, como en estéril. Para representar el rango de tamaños de los fragmentos, es necesario usar un elemento de escalamiento, en este caso de utilizó un marco de pvc 1[m] x 1 [m]

CASO REAL ANÁLISIS Rendimiento Palas Evidentemente la granulometría influye en el rendimiento efectivo de las palas, para determinar dicha dependencia, se registraron los rendimientos en cada disparo, teniendo presente que cada uno de ellos presenta una granulometría ya cuantificada

• Se observa que el rendimiento efectivo de las palas aumenta marginalmente de forma decreciente al disminuir el D80 de la tronadura.

CASO REAL ANÁLISIS Rendimiento Planta El rendimiento del molino SAG depende de varios factores, entre ellos de la granulometría de entrada, información que no estaba disponible para los efectos de este estudio, sin embargo se conocía la curva ideal de alimentación al SAG, que maximiza su rendimiento, y que fue estimada por los ingenieros de la planta en base a simulaciones con JKSimMet y en base a un análisis estadístico de datos que posee la faena. Con todas las curvas entregadas por Split se generó una curva promedio de la mina.

Además, teniendo el factor de reducción por tamaños, se puede calcular la curva de entrada al chancador, que luego genere la curva ideal de alimentación al SAG.

CASO REAL Conclusión 1. 2. 3.

4.

Los estudios y análisis de la granulometría post-tronadura permiten optimizar el objetivo global que persigue el negocio minero, el cual es maximizar utilidades y reducir costos. Los modelos generados de acuerdo a parámetros preestablecidos de diseño, predicen la granulometría esperada producto de la tronadura y en base a ello realizan la planificación de los procesos mina-planta. Los modelos debe ser validados por medio de estudios en terreno de las pilas tronadas que permiten conciliar dichos resultados para así mejorar los aspectos del diseño minero y con ello optimizar las operaciones dependientes de dicho proceso. Para lograr lo anterior deben trabajarse ambas herramientas, modelos predictivos y análisis de imágenes por medio de programas computacionales, siendo una de predicción y otra de medición respectivamente, que permiten calibrar los modelos para las condiciones actuales de la tronadura.

Modelos predictivos de granulometría por tronadura Kuz-Ram Kuznetsov y Cunningham han utilizado la distribución de Rosin-Rammler para modelar la distribución de tamaños de partículas post-tronadura (Finn Ouchterlony, 2005). Esta ecuación se conoce como el modelo de Kuz-Ram (KuznetovRammler), publicado en 1983.

Kuznetsov (1973), modela la constante x50 (tamaño medio de los fragmentos post tronadura en cm) como: 30

𝑄: Masa de explosivo en un tiro, [kg]. 𝐾: Factor de carga (Q/V0), [kg/m3 ]. 𝑉0 : Roca tronada por tiro, [m3 ]. 𝑆𝑎𝑛𝑓𝑜 : Potencia rompedora del explosivo (ANFO=100, TNT=115). 𝐴: Factor de dureza de la roca o índice de tronabilidad (7 media; 10 dura; 13 muy dura)

Modelos predictivos de granulometría por tronadura • Se debe hacer notar que esta ecuación es una modificación de la fórmula original que está diseñada en base a tiros cargados con cartuchos de TNT. • El Factor de roca (A) se estima en función de las propiedades de la roca y ha sido definido y modificado por diferentes autores según la relevancia que le asignan a distintos variables del proceso de fragmentación por tronadura. • El Factor de Roca según Lilly (1986) se define en base a la variable llamada Índice Volatilidad de la roca que depende de las características geológicas, geotecnicas y estructurales del macizo rocoso.

Parámetro A: Datos geológicos de la masa rocosa El factor de roca Según Lilly se define de la siguiente manera:

A su vez el Índice de Volatilidad está definido por:

RMD: Descripción geotécnica del macizo rocoso. JF: Factor de fracturas. Definido por JPS: Espaciamiento entre fracturas. JPO: Orientación de planos de fractura SGI: Índice de densidad de la roca HF: Dureza de la roca

Parámetro A: Datos geológicos de la masa rocosa Parámetro A de Finn Ouchterlony

RMD: Descriptor de la masa rocosa • Polvo : puntaje de 10 • Masivo : puntaje de 50 • Vertical joints: JF=JPS+JPA JPS: Esparcimiento de las diaclasas verticales • Average joint spacing Sj< 0,1(m) : Puntaje 10 • 0,1mSj < oversize : puntaje de 20 • Sj >oversize : puntaje de 50

JPA: Ángulo del plano de la diaclasa. • Dip out of face : puntaje de 20 • Strike ⊥ face : puntaje de 30 • Dip into face : puntaje de 40

RDI: Influencia de la densidad.

HF: Factor de dureza, dependiente del módulo de Young (E).

Parámetro A: Datos geológicos de la masa rocosa

El Factor de Roca de Cunningham (1989)

Parámetro A: Datos geológicos de la masa rocosa • El Factor de roca de JKRMC (1998) es una modificación del trabajo de Cunningham basado en el cambio de algunos datos de entrada requeridos para estimarlo. • Este factor requiere como dato de entrada la granulometría correspondiente al 80% del material pasante, también conocido como . • La fórmula correspondiente a este factor es:

En general, el p80 se obtiene mediante análisis posteriores, mediante herramientas computacionales especializadas, tales como Split Desktop o Wipfrag.

Parámetro A: Datos geológicos de la masa rocosa Parámetro A de Finn Ouchterlony

RMD: Descriptor de la masa rocosa • Polvo : puntaje de 10 • Masivo : puntaje de 50 • Vertical joints: JF=JPS+JPA JPS: Esparcimiento de las diaclasas verticales • Average joint spacing Sj< 0,1(m) : Puntaje 10 • 0,1mSj < oversize : puntaje de 20 • Sj >oversize : puntaje de 50

JPA: Ángulo del plano de la diaclasa. • Dip out of face : puntaje de 20 • Strike ⊥ face : puntaje de 30 • Dip into face : puntaje de 40

RDI: Influencia de la densidad.

HF: Factor de dureza, dependiente del módulo de Young (E).

Modelos predictivos de granulometría por tronadura Además, el coeficiente de uniformidad de Cunningham “n” (1987) se modela, para el uso de sólo un explosivo (Cunningham, 2005), como:

Ahora bien, si se usan dos explosivos de distinta naturaleza la ecuación queda de la siguiente manera:

𝑛: Exponente Rosin-Rammler, índice de uniformidad, 𝐵: Burden. [m]. 𝐷: Diámetro del pozo, [mm]. 𝑊: Desviación estándar de la exactitud de perforación, [m]. 𝐴: Radio entre espaciamiento y burden. 𝐿: Longitud de la carga total, [m]. 𝐻: Largo de avance, [m]. 𝑆: Espaciamiento, [m]. 𝐿𝐶𝐹: Longitud de carga de fondo, [m]. 𝐿𝐶𝐶: Longitud de carga de columna, [m].

Limitaciones del Modelo Kuz Ram Como todo modelo, Kuz Ram tiene limitaciones que son muy importantes de tener en cuenta para lograr buenos resultados. Al respecto se tiene: • La razón de espaciamiento/ burden no debe ser superior a 2. • La secuencia de salida y los retardos deben ser tales que la fragmentación sea buena. • El explosivo a utilizar debe liberar una energía similar a la potencia relativa en peso calculada

¿ PORQUÉ SE REALIZA LA TRONADURA CONTROLADA ? 1. 2. 3. 4.

Incremento de la altura de bancos Roca competente Incremento de la concentración Diámetros de perforación más grandes de energía de las tronaduras. Mayor potencia de los explosivos (disminución de costos)

Si esta energía explosiva no es controlada, necesitará :

1. Disminución del ángulo de talud, con consecuencias económicas mayores (aumento razón de remoción REM) 2. Aumento Costo de Fortificación 3. Aumento de seguridad (aumento riesgo de accidente, roca suelta en la cara del banco, bermas menos seguras)

¿ PORQUÉ SE REALIZA LA TRONADURA CONTROLADA ? La tronadura representa una de las operaciones unitarias de mayor relevancia dentro del negocio minero, la cual debe evaluar los siguientes aspectos: • Fragmentación y esponjamiento de la pila de escombro. • Geometría de la pila, altura y desplazamiento. • Estado del macizo residual y piso del banco. • Presencia de bolos en la pila de material. • Vibraciones, proyecciones y onda aérea producida en la voladura

Pre Corte o Pre-Spliting

La teoría del Pre Corte • • • • •

Minimizar las presiones del taladro Generar grietas en taladros adyacentes de la línea del precorte Línea de perforaciones con pequeño espaciamiento Baja densidad lineal de carga del explosivo Simultaneidad en la iniciación de los explosivos

Los tres principales factores geoestructurales que afectan el resultado del precorte son: • La frecuencia de fractura a lo largo de la línea de precorte. • El ángulo formado entre la línea de precorte y las estructuras. • El relleno de las fracturas.

Inclinación del precorte Los máximos beneficios en términos de mejorar la estabilidad de los taludes, se obtienen cuando el precorte es perforado inclinado, las inclinaciones fluctúan en el rango de 15 a 30 grados. Obteniendo los mejores resultados a medida que aumenta la inclinación.

Ejemplo Chuquicamata Precorte 6,5” y 1,5 m Espaciamiento

Ejemplo Chuquicamata

Ejemplo Chuquicamata

Ejemplo Chuquicamata

Ejemplo Chuquicamata

Prueba doble Precorte (SLOT)

Registro Vibraciones

Prueba Precorte simple

Registro Vibraciones precorte simple

Prueba Precorte Simple

Registro Vibraciones precorte simple

PRUEBAS MONITOREO VIBRACIONES EFICIENCIA PRECORTES EXPANSION 39 E BANCO L1

Ojo: No confundir PRE-corte con RE-corte Softron®

Explosivo de bajo poder rompedor, especialmente diseñado para trabajos de voladura controlada en tunelería, donde es necesario obtener un perímetro parejo con un mínimo de sobre—excavación. Permite minimizar el fracturamiento de la roca, más allá de la línea de contorno. Por sus características, los cartuchos de SOFTRON deben ser acoplados perfectamente entre sí, para lo que se presenta en tubos rígidos acoplables de polietileno

Densidad

1,19 +/- 3% g/cc

Velocidad de detonación*

3.324

m/s

Presión de detonación*

33

Kbar

Energía

4.480

KJ/Kg

Resistencia al agua 12

Horas

Volumen de gases 968

L/Kg

Potencia relativa al 1,13 ANFO 1,72

En peso En volumen

Enaline® • Emulsión explosiva envasada de diámetro pequeño, especial para trabajos de precorte en minería a cielo abierto. • El producto se presenta envasado en mangas continuas de polietileno, engrapadas cada 16 pulgadas. • En toda su longitud tiene adosado un cordón detonante de 10 g/m que produce una iniciación lateral y simultánea.

Densidad

1,11 +/- 3%

g/cc

Velocidad de detonación min.*

3.500

m/s

Velocidad de detonación con 6.000 cordón detonante min.

m/s

Presión de detonación

69

Kbar

Energía

3.371

KJ/Kg

Resistencia al agua

Excelente

Volumen de gases

997

L/Kg

Potencia relativa al ANFO

0,89 1,27

En peso En volumen

Cargas de precorte con Anfo y Enaline (Pelambres)

Cargas de precorte con Anfo y Enaline (Pelambres)

Diagrama de tiros Un diagrama de perforación es un esquema gráfico en donde se indica la disposición de las distintas perforaciones que tiene por propósito crear una excavación de dimensiones requeridas. Para la estimación de la malla de perforación se utilizará la metodología de diseño de geometría y cargas para rainuras del tipo Large-Hole-Cut, basado en fórmulas empíricas obtenidas a partir de investigaciones y experiencias realizadas por Langefors-Holmberg.

Nomenclatura de tiros Zona 0: Rainura, correspondiente al primer conjunto de perforaciones, que presentan una mayor densidad de carga y son las primeras en detonar, para agrandar la cara libre (espacio vacío necesario para sopesar el aumento de volumen de la roca –esponjamiento–, debido a la tronadura). Zona 1: Zapatera, correspondiente a los tiros ubicados en la parte inferior, tienen como objetivo dejar una calle sin daño y dejar el piso con la inclinación de diseño lo más cercano posible. Zona 2: Caja, corresponde a los tiros ubicados en el contorno de la excavación, su geometría se establece de manera de producir el menor daño. Zona 3: Auxiliares (tiros de avance), correspondiente a los tiros dispuestos alrededor de la rainura, sobre los tiros de zapatera y en el interior de los tiros de contorno.

Explosivos: Conocer sus propiedades Es parte de la información necesaria conocer las propiedades del explosivo, para generar una granulometría adecuada en la etapa de tronadura. Densidad del explosivo: Corresponde al peso del explosivo por unidad de volumen. Influye en la velocidad y presión de detonación.

Factor de carga: Corresponde al peso del explosivo requerido para fragmentar un volumen o peso de roca. Se expresa en unidades de Kg/ ton, Kg/m3 .

Potencia rompedora del explosivo: Indica la capacidad del explosivo para realizar el proceso de fragmentación. Se utiliza el ANFO como punto de comparación (SANFO), correspondiéndole a éste un valor base de 100.

Nomenclatura de tiros

• • • • •

Rainuras tipo abanico Rainuras piramidales Rainuras en cuña o en “V” Rainuras burn-cut Rainuras large-hole-cut

Rainura: conjunto de tiros destinados a crear el hueco o cavidad inicial para que los demás tiros del disparo actúen contra dos caras libres.

Rainura Large-hole-cut • En este tipo de rainuras todos los tiros son paralelos y perpendiculares al frente de la galería. • Uno o dos tiros centrales de mayor diámetro se dejarán vacíos, sin carga, los cuales son rodeados por tiros cargados de menor diámetro.

• Los tiros cargados se ubican en los vértices de cuadrados sucesivos que circunscriben al anterior • La finalidad del tiro vacío es actuar como una cara libre para los primeros en detonar de los tiros cargados, como también para absorver el aumento de volumen de la roca triturada

La metodología de diseño de la geometría y cargas de este tipo de rainura se basa en formulas empíricas obtenidas a partir de investigaciones y experiencias realizadas en Suecia por Langefors, actualizadas en 1982 por Holmberg y simplificadas por Oloffsson en 1990.

Diagrama de Disparo y Secuencia Tronadura Túnel de Transporte

29

29

29 29

29

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26 21

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21

24 26

26

18

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26 10

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24

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15

9

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18

24 26

14

10

13

26 18

21

24

21

18

16

24

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32 33

32

31

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30

30

31

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33

Diagrama de Disparo y Secuencia Túnel de Acceso

SERIE DE RETARDO DE LOS DETONADORES NO ELECTRÓNICOS (ENAEX)

La longitud mínima es de 2,4 m y la maxima de 30,4 m

Número 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

Retardo (ms) 0 25 50 75 100 125 150 175 200 250 300 350 400 450 500 600 700

Número Retardo (ms) 17 800 18 900 19 1000 20 1100 21 1200 22 1300 23 1400 24 1800 25 2400 26 3000 27 3800 28 4600 29 5500 30 6400 31 7400 32 8500 33 9600