MEDICIÓN DE DISPERSIÓN EN DESEMPEÑO DE SISTEMA SISTEM A S DE INICIA INICIACIÓN CIÓN
BILL ADAMS ADAMSON ON – Austin Powder PAULO PAULO AGUI AGUILER LERA A – Davey Davey Bickfor Bick ford d
JORNADAS DE TRON TRONADUR ADURA A ASIEX - WORKSHOP WORKSHOP SANTA CRUZ CRUZ – OCTUBRE OCTUBRE 2010 2010
-”En los sondajes ocurrieron cosas que no tienen lógica ingenieril. Creo que “algo” sucedió…” sucedió…” -”La información no era errónea ni nada por el estilo, pero no tenía los estándares como para desarrollar trabajos de ingeniería a partir de ellos. En una mina hay que entregar el avance mensual, tener los planos de todas las labores que estás desarrollando, y eso no estaba. Por lo tanto había planos que no coincidían con la realidad. Segundo, que la información topográfica no era precisa.” precisa.” “-Yo hablaría de suerte. No es una especie de milagro, “-Y porque la verdad es que estábamos planificados para que esto sucediera. Pero un ejemplo: nosotros pensábamos que el sondaje iba a tomar una dirección y se iba en otra que nos beneficiaba. Eso ocurrió con el último, que finalmente se convirtió en el Plan B. No teníamos mucha esperanza de que llegásemos, pero el sondaje rompió. Necesitábamos que se verticalizara y cambiara de dirección en el fondo. Y eso ocurrió en el último tramo, cuando es más difícil. Y cayó justo en una esquina de d e la galería. O sea estamos hablando de centímetros. Tuvimos suerte ahí... o ayuda.” ayuda.” A n d r éS éS o u g a r r e t , e n t r e v i s t a d i a r i o El El M e r c u r i o , 1 7 O c t u b r e 2 0 1 0
GENERALIDADES Hoy en día con la introducción de los detonadores electrónicos, es importante obtener equipamientos que permitan la medición de los detonadores, estableciendo de esta forma el comportamiento estadístico de los retardos en terreno. Es conocida por los profesionales y técnicos que trabajan en la voladura, la existencia de dispersión en los tiempos de retardo de los detonadores pirotécnicos convencionales y sus efectos sobre los resultados de las voladuras. Es por esto, que es necesario conocer el comportamiento estadístico de la dispersión de los retardos, en condiciones lo más representativas de la realidad y a un costo accesible, con una técnica confiable. Según esto, se propone la utilización de un equipo medidor de VoD para registrar los tiempos de detonación en condiciones dinámicas (set de detonadores conectados en serie), validando su utilización mediante la realización de numerosos test en paralelo a equipos utilizados comúnmente por los fabricantes de explosivos y entidades reguladoras (Contadores universales con sensores de luz y Cámaras de alta velocidad), de limitadas condiciones de trabajo y a alto costo.
IMPORTANCIA DE MEDIR LA DISPERSIÓN Dispersión 0%
Dispersión 5%
Variación en la dirección de movimiento
Pozo detona anticipadamente
Variación en la distribución de energía explosiva
IMPORTANCIA DE MEDIR LA DISPERSIÓN Dispersión 12%
Variación en la dirección de movimiento
Pozo detona anticipadamente
IMPORTANCIA DE MEDIR LA DISPERSIÓN TRONADURA REALIZADA CON SISTEMA ELECTRONICO 7ms ENTRE POZOS 67ms ENTRE FILAS
TRONADURA REALIZADA CON SISTEMA PIROTÉCNICO 17ms ENTRE POZOS 109ms ENTRE FILAS
EN LA MEDICIÓN O MONITOREO… • Con qué problemas nos encontramos??
•Modelos consideran geometría homogénea •Modelos consideran cargas homogéneas •Errores altos (aprox. 50%) •Datos “Globales” de la voladura •Desviaciones no consideradas •En general no consideran secuencia de salida
•Problemas estadísticos (número de fotografías) •Ajustes de algoritmos •Depende de “la mano” •Errores altos (aprox. 50%)
PRIMERA ETAPA: VALIDACIÓN CON EQUIPO CONTADOR HP - RETARDOS AISLADOS
INTERPRETACIÓN
FUERZA 2 FUERZA 1 NOMINAL 200ms
NOMINAL 200ms
NOMINAL NOMINAL 1000ms 1000ms
Coordenadas del punto indicado
Distancia = approx 1m
Tiempo = 186.43ms
RESULTADOS POR ESTE METODO ENTONCES, SE PUEDE APRECIAR LOS SIGUIENTES RESULTADOS Distancia
Tiempo Nominal
Tiempo HP
Tiempo Actual
CoV (terreno)
1.0m
200ms
---
186.43ms
6.8%
2.0m
400ms
---
503.87ms
26.0%
3.7m
1200ms
1170.48ms
2.5%
4.7m
1400ms
1331.24ms
4.9%
983.7847 ---
Es importante entender que estos tiempos hablan del momento actual de detonación en la secuencia de la tronadura en la mina
SEGUNDA ETAPA: REGISTRO CON RETARDOS EN SECUENCIA
Una vez comprobada la factibilidad de utilizar el equipo medidor de VoD para medir retardos aislados (Etapa 1) se procede a realizar test con detonadores en serie y registrar su dispersión y factibilidad de la técnica bajo estas condiciones.
REGISTRO TIPO MICROTRAP - RETARDOS EN SECUENCIA
RESULTADOS: DETERMINACION DE PRECISION Y EXACTITUD (PRECISSION AND ACCURACY)
Medición con equipo Hewlet Packard Medición con MicroTrap Tiempo Nominal
De un mismo lote de producto, con retardo nominal de 42 ms, se obtienen sus respectivas curvas de precisión, obtenidas con el equipo estándar (Hewlet-Packard) y con el equipo MicroTrap, observándose que ambas curvas poseen tendencias similares en cuanto a los tiempos de retardo aislados, confirmando la validez de la medición con el equipo MicroTrap en comparación al equipo Hewlet-Packard.
RESULTADOS: DETERMINACION DE PRECISION Y EXACTITUD (PRECISSION AND ACCURACY) Del mismo modo, para el mismo lote de producto, con retardo nominal de 42 ms, se obtienen sus respectivas curvas de exactitud, obtenidas con el equipo estándar (Hewlet-Packard) y con el equipo MicroTrap, observándose que existe una diferencia importante en la desviación del tiempo de retardo de ambas muestras, comparadas con el tiempo nominal, y entre si.
Medición con equipo Hewlet Packard Medición con MicroTrap Tiempo Nominal
Esto último se debe a la acumulación de tiempo existente por la deflagración del tubo de choque, no considerada en los reportes entregados por los fabricantes.
RESULTADOS: DETERMINACION DE PRECISION Y EXACTITUD (PRECISSION AND ACCURACY) Por lo tanto…
¿QUE MEDICIÓN DEBERÍA UTILIZARSE PARA DISEÑAR Y SIMULAR? ¿QUÉ MEDICIÓN SE UTILIZA ACTUALMENTE?
Medición con equipo Hewlet Packard Medición con MicroTrap Tiempo Nominal
TERCERA ETAPA: CORRELACIÓN CON CÁMARA DE ALTA VELOCIDAD (HSC) EN SECUENCIA DE DETONACION Las cámaras de alta velocidad (HSC) son equipos validados y utilizados para realizar el mismo tipo de medición que se busca con el equipo MicroTrap, por lo tanto, sus registros deben ser comparados a los registros que entrega el equipo MicroTrap para así validar definitivamente su uso. Para esto, se realizaron una serie de numerosos test tendientes a comparar ambas técnicas.
REGISTRO DE LA CÁMARA DE ALTA VELOCIDAD
RESULTADOS ms
Mean
110.740
110.733
SD
1.661
1.613
Min
106.906
107.000
Max
114.194
114.000
CoV
1.50%
1.46%
Cm
1.60%
1.59%
HSC
DETONADOR
ms
ms
1
108.736
109.0
2
109.674
109.5
3
110.824
111.0
4
109.477
109.5
5
111.259
111.0
6
111.484
111.5
7
112.347
112.5
8
111.393
111.5
9
111.009
111.0
10
111.542
111.5
11
114.194
114.0
12
110.121
110.0
13
106.906
107.0
14
110.864
111.0
15
111.272
111.0
DETONADOR
MicroTrap
HSC ms
MicroTrap
Se puede ver con este ejemplo, tomado al azar del set de test realizados, de retardo nominal 109 ms, que existe una concordancia casi perfecta entre los tiempos registrados por la HSC y el MicroTrap. La diferencia en valores a la décima de ms es debida a la frecuencia de muestreo programada para cada equipo, siendo de un registro (cuadro) cada 0.5 ms para la HSC, y de un registro cada 0.001 ms para el MicroTrap.
RESULTADOS: DETERMINACION DE PRECISION Y EXACTITUD (PRECISSION AND ACCURACY) PARA AMBAS TECNICAS Otra forma de homologar los resultados entregados por ambas técnicas es con el calculo de la relación entre la varianza y la media (CoV) y la relación entre la media de la muestra y la media nominal (Cm), bajo el concepto de Precisión y Exactitud. Dado esto, se muestra claramente que, para el ejemplo anterior (109 ms), existe una correlación perfecta entre ambas técnicas, demostrando que son totalmente homologables.
Medición con MicroTrap Medición con Cámara de Alta Velocidad Tiempo Nominal
CONCLUSIONES (I) • De acuerdo a estadísticos de bondad de ajuste, se demuestra que ambas mediciones (HSC y MicroTrap) son concordantes y correlacionables. • Es factible medir secuencias completas de detonación, configurando la mezcla de detonadores de fondo y de superficie. • La gran ventaja de esta metodología es que es fácil de implementar, los materiales a utilizar no son caros y es mucho más disponible o asequible que una cámara de alta velocidad (HSC), que además es de gran valor o costo. • La interpretación de la información es directa y no se puede adulterar, además de poseer un gatillo o “trigger” de inicio de registro en el punto o evento que se quiera registrar.
CONCLUSIONES (II) • El equipo MicroTrap está acondicionado y diseñado para trabajos en terreno, condición que hoy en día afecta principalmente a los equipo HP y las HSC, posee su propia fuente de energía y su autonomía es de una gran cantidad de horas, condición que no poseen los otros sistemas. • Es fácilmente homologables a una calibración por las entidades regulatorias, ya que, por lo general, poseen este mismo tipo de equipos para el control de explosivos. • Es factible medir secuencias de detonadores ya sea eléctricos, noeléctricos o electrónicos. • Es factible medir la precisión de los circuitos completos de iniciación y de esta forma poder establecer su comportamiento y evaluar el efecto de ellos en la tronadura.
GRACIAS POR SU ATENCIÓN (THANKS FOR YOU ATTENTION…para los gringos…) (GRACIÑAS POR SU ATENSAOCIÑA…para los brasileros…)
