Simulacion Calefactores

Diseño y Simulación de Energía y Vibraciones Excavación Ensanche de Calefactores Tipo 2 10 de Junio del 2019 Proyecto Excavaciones Subterráneas Centro de Distribución de Mineral CDM, Andina Contrato Mas Errazuriz Realizado por: Área Técnica Orica Blasting Engineer

OBJETIVOS Y ALCANCE OBJETIVO

• Establecer el diseño de la malla de perforación y simular energía y vibraciones producidas por los explosivos para Excavación Ensanche Calefactores Tipo 2 con el objetivo de controlar el daño en las paredes. ALCANCE

• Esta simulación es aplicable para la Excavación Ensanche Calefactores Tipo 2. La simulación de energía de los Calefactores se basa en la información de los explosivos utilizados y la metodología de tronadura entregada por Mas Errázuriz.

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INTRODUCCION • El diseño contempla 34 corridas de desquinche para la Excavación Ensanche de Calefactores Tipo 2 con tiros angulados hacia adelante y cada parada espaciada a 0.75 [m]. Las corridas 1 a la 31 son iguales en largo y numero de tiros, mientras que las paradas 32, 33 y 34 la longitud de tiro se van acortando por ser la apretura de este desquinche.

• Se realizara el siguiente análisis a las corridas 30, 31, 32, 33 y 34. Las corridas 30 y 31 se pueden extrapolar a las Corridas 01 a 29 ya que son iguales y la energía y vibraciones se comportaría de igual forma.

• Se realizarán la simulaciones para establecer el comportamiento de la energía y vibraciones que se produzcan según el diseño y analizar el halo energético y de vibraciones para control de daño y aseguramiento de la calidad de la tronadura, para esto se simulará la energía y vibración con el explosivo Emultex 1½”x16” y Softron

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DISEÑO DE PERFORACIÓN EXCAVACIÓN ENSANCHE CALEFACTORES TIPO 2 C01-C31

20°V 51°H

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38°V 19°H 35°V 30°V 34°H 44°H

41°

37°

35°

33°

33°

33°

35°

37°

41° 38°V 19°H 35°V 34°H 30°V 44°H 20°V 51°H

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CARA LIBRE

51°

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DISEÑO DE PERFORACIÓN EXCAVACIÓN ENSANCHE CALEFACTORES TIPO 2 C32

CARA LIBRE

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DISEÑO DE PERFORACIÓN EXCAVACIÓN ENSANCHE CALEFACTORES TIPO 2 C33

CARA LIBRE

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DISEÑO DE PERFORACIÓN EXCAVACIÓN ENSANCHE CALEFACTORES TIPO 2 C34

CARA LIBRE

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ANÁLISIS DE ENERGÍA Y VIBRACIONES H&P PROPIEDADES DE GDRB A continuación se presentan los propiedades de la roca y modelo de Vibración (H&P): Prop. Unidad GDRB

σci (Mpa) 145

Roca Intacta σt (Mpa) δrx (gr/cm3) 12,87 2,65

𝑃𝑃𝑉𝑐 =

ν 0,20

E (Mpa) 55000

Veloc. Propagación Ondas Vp (m/s) Vs (m/s) 4802 2941

12,87 × 4802 𝑚 𝑚𝑚 = 1,123668 = 1124 55000 𝑠 𝑠

Rango de Vibración Teórico Crítico (mm/s) 4 PPV 1 PPV ¼ PPV (Intenso (Creación de Nuevas (Extensión de Fracturas Fracturamiento) Fracturas) Preexistentes) 4495 1124 281

𝑃𝑃𝑉𝑐 = 1148.69 × 𝐹𝑎𝑐𝑡𝑜𝑟(𝐻&𝑃) 8

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1.109

; 𝑁𝑖𝑣𝑒𝑙 𝑑𝑒 𝐶𝑜𝑛𝑓𝑖𝑎𝑛𝑧𝑎 90%

SIMULACIÓN DE ENERGÍA EXCAVACIÓN ENSANCHE CALEFACTORES TIPO 2 • A continuación se presenta la vista de Planta de la simulación de la Excavación Ensanche Calefactores Tipo 2 para el diseño de tronadura con Emultex 1½”x16” y Softron 11/16”x20” • Se observa que la energía producida por el explosivo en la zona de apretura es mayor a los 16 [MJ/Ton], mientras que la energía en el resto del disparo se comporta principalmente entre los 8 y 16 [MJ/Ton] siendo la energía óptima considerando la cara libre generada por los 3 primaras corridas. • A continuación se presentaran los resultados del análisis de energía de Los Calefactores cargado con Emultex 2”x16” y Softron 11/16”x20”. Carga C32-C33-C34: C34 = 3 Emultex 1½”x16” C33 = 4 Emultex 1 ½”x16” C35 = 6 Emultex 1 ½”x16” 9

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Carga C30-C31: C31 = 1 Emultex 1½”x16” + 6 Softron C30 = 1 Emultex 1½”x16” + 6 Softron

SIMULACIÓN DE ENERGÍA ENSANCHE CALEFACTORES (VISTA TRANSVERSAL) • La simulación realizada con explosivo Emultex 1½”x16” en tiros de las C32-C33 y C34 y Softron 11/16”” x20” para tiros de las C30 y C31 muestra una buena distribución de energía siendo suficiente para generar el fracturamiento del material a remover y controlar el contorno para no generar sobre excavación, a continuación se presentan los resultados: Energía en Ensanche Calefactores: C32-C33-C34 C01-C31 0.24 [m] 0.27 [m] (> 16 [MJ/Ton]) 0.36 [m] 0.36 [m] (Entre 8 y 16 [MJ/Ton]) 0.62 [m] 0.45 [m] (Entre 4 y 8 [MJ/Ton]) 1.00 [m] 0.61 [m] (Entre 2 y 4 [MJ/Ton]) Lo que indica que la tronadura, en condiciones ideales, produciría energía para fracturar el contorno hasta un máximo de 0.61 [m] de la roca circundante en las paradas C00 a C31 y 1.00 m] en las paradas C32, C33 y C34, concentrándose la mayor parte en un halo de 0.36 [m] controlando la sobre excavación.

Corte A

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SIMULACIÓN DE ENERGÍA ENSANCHE CALEFACTORES TIPO 2 (VISTA DE PLANTA)

Carga C32-C33-C34: C34 = 3 Emultex 1½”x16” C33 = 4 Emultex 1 ½”x16” C35 = 6 Emultex 1 ½”x16” 11

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SIMULACIÓN DE ENERGÍA ENSANCHE CALEFACTORES TIPO 2 (VISTA DE PLANTA) Se puede extrapolar este resultado energético a las corridas 01 a 29 ya que son iguales

Carga C30-C31: C31 = 1 Emultex 1½”x16” + 6 Softron C30 = 1 Emultex 1½”x16” + 6 Softron 12

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SIMULACIÓN DE VIBRACIONES ENSANCHE CALEFACTORES (VISTA TRANSVERSAL) • A continuación se presentan los resultados del análisis de vibraciones. Se observa que el halo de vibraciones afecta hasta un máximo de 0.84 [m] con posible extensión de fracturas preexistentes mientras que a 0.15 [m] y 0.43 [m] se producen el intenso fracturamiento y la extensión de nuevas fracturas respectivamente. Cabe señalar que estos valores se verán disminuidos en la practica ya que no detonaran todos los tiros en un mismo instante sino que se les dará un espacio de tiempo para su salida.

Halo de Vibraciones en Contorno: 0.15 [m] Intenso Fracturamiento 0.43 [m] Extensión de Nuevas Fracturas 0.84 [m] Extensión de Fracturas pre-existentes.

Corte A

Carga C32-C33-C34: C34 = 3 Emultex 1½”x16” C33 = 4 Emultex 1 ½”x16” C35 = 6 Emultex 1 ½”x16” 13

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Carga C30-C31: C31 = 1 Emultex 1½”x16” + 6 Softron C30 = 1 Emultex 1½”x16” + 6 Softron

SIMULACIÓN DE ENERGÍA ENSANCHE CALEFACTORES TIPO 2 (VISTA DE PLANTA)

Carga C32-C33-C34: C34 = 3 Emultex 1½”x16” C33 = 4 Emultex 1 ½”x16” C35 = 6 Emultex 1 ½”x16” 14

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SIMULACIÓN DE ENERGÍA ENSANCHE CALEFACTORES TIPO 2 (VISTA DE PLANTA) Se puede extrapolar este resultado energético a las corridas 01 a 29 ya que son iguales

Carga C30-C31: C31 = 1 Emultex 1½”x16” + 6 Softron C30 = 1 Emultex 1½”x16” + 6 Softron 15

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CONCLUSIONES El análisis establece lo siguiente:

• La energía producida por el diseño de tronadura es el óptimo para la fragmentación y desplazamiento del

•

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material hacia la cara libre del Ensanche de Calefactores siendo la energía predominante de 4 a 16 [MJ/Ton], la que en contorno genera un halo máximo de 0.63 [m] concentrándose en 0.32 [m]. Las vibraciones producidas por el diseño de tronadura es el óptimo para el control de vibraciones del contorno del Ensanche de Calefactores, alcanzando el daño un alcance máximo de 0.84 [m].

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MEDIDAS DE CONTROL Y/O MITIGACIÓN Controles para los factores que podrían afectar el resultado esperado:

• Conocer las estructuras en el área permite poder conocer si se podrían generar cuñas o bloques , de modo que pueda tomarse antes la decisión de cambiar secuencia si existe riesgo de que alguna se active.

• Si no se respeta el carguío (cantidad de explosivo) o la secuencia de la tronadura, puede generarse daños no deseados en los tramos superiores o hacia la roca circundante. La supervisión del carguío debe ser realizada en detalle.

• Los encargados de la perforación deben asegurar la calidad de la perforación y el paralelismo de los tiros, de modo que no existan cruces de tiros o desviaciones que, en el fondo de los tiros, queden fuera de las tolerancias para una tronadura exitosa. Como recomendación: quienes perforen deben tener la experiencia necesaria para la tarea; usar barra tubo en la punta; usar centralizadores en la sarta de barras; respetar el diseño de perforación.

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