Un estudio preliminar de la selección adecuada de explosivos para tronadura contralada de perímetros en desarrollo horizontal
W. Adamson, Gerente, DynoConsult Latin América M.Keegan, Senior Mining Engineer (Underground), Dyno Nobel Asia Pacific P. Bennett, Senior Mining Engineer, Pillara Mine, Western Metals Zinc, Australia
IV Jornadas de Tronadura, ASIEX, Iquique Noviembre 28-29, 2002
Metas Razonables de Tronadura de Desarrollo Horizontal Con la tronadura de desarrollo horizontal, se quiere alcanzar tres logros esenciales 1.
Maximizar el avance lineal por cada disparo
2.
Maximizar seguridad •
3.
(minimizar daño a perímetros)
Minimizar tiempo de ciclo •
(al lograr 1. y 2. usualmente 3. viene como consecuencia)
De eso se trata nuestra conversación hoy
Ubicación del Estudio : Mina Pillara •
Situada en el norte del Estado de Western Australia
•
Mina de Plomo/Zinc
•
Ritmo de producción de 1.2 Mtpa
•
Ritmo de desarrollo horizontal de 700 metros por mes
Mapa de Ubicación de Pillara
Se puede controlar el riesgo de caídas de rocas por medio de la eficiente tronadura de perímetros •
Razones para mantener un buen control de perímetros – – – –
•
Reducir nivel de daño al perímetro Reducir sobrequiebre Reducir tiempo en acuñadura Desarrollo de un sitio de trabajo más seguro
Métodos de control de perímetros – Cambios en diseño (espaciamiento)
– Selecciones distintas de explosivos – Control de tiempos
El proceso de analizar las selecciones de explosivos puede considerarse as través de las tres etapas descritas a continuación • Diseño experimental • Descripción y critique de los resultados • Recomendaciones para trabajo adicional
Diseño Experimental
Equipos “estandar” de perforación utilizados en el sitio de las pruebas
La aplicación de un diseño estandar fue percibido como clave en producir resultados transparentemente comparables 4.5 metres
es r t me 1 . 3
4.8 metres
4.8 metres
4.5 metres
PERIMETER CHARGE ANFO/SANFOLD70
La selección de explosivos disponibles para el programa incluyó productos agranel y encartuchados
• Explosivos de baja densidad – SANFOLD70 ® – SANFOLD50 ® – SANFOLD30 ® • Cargas entubadas desacopladas – Econotrim ® – Sabre ®
Datos geotécnicos recopilados para modelamiento computacional
•
Macizo rocoso – caliza recristalizada
PPVcrit
σt ≅ 1.2 × V p ρ rock
Por medio de modelamiento de propagación de vibración, se estimaban contornos de intensidad por los explosivos principales utilizados durante el estudio Radio de fracturamiento efectivo
SANFOLD30
Sabre
Datos geotécnicos recopilados para modelamiento computacional
• Macizo rocoso – caliza recristalizada
• Claramente, las diferencias entre las distancias del caso no son muy significativas
Evaluación y Critique de los resultados
Se analizaron los resultados conseguidos bajo una serie de categorías de “éxito” 1. Tiempo ocupado en acuñadura 2. Condiciones finales de los perímetros 3. Precisión de perforación 4. Avance logrado 5. Análisis de mediciones de vibración y VoD
1. Tiempo de acuñadura debería variar si variamos la aplicación de energía al macizo rocoso
•
Después de cada tronadura, cada frente fue acuñada y apernada previa a comenzar perforación de la siguiente tronadura
•
El tiempo total requerido por acuñadura fue registrado por cada frente
•
En algunos casos la cantidad de datos no permitió formar conclusiones definitivas, pero se pudo notar tendencias
•
Cierto grado de subjetividad de operador en calificar resultados era inevitable durante el estudio
1. Tiempo de acuñadura debería variar si variamos la aplicación de energía al macizo rocoso
•
Tiempo de acuñadura variaba entre 15 y 35 minutos
•
El mayor tiempo fue asociado con un disparo cargado con ANFO a presión, con perímetros cargados con cargas entubadas
•
El menor tiempo fue asociado con un disparo cargado con SANFOLD70, con perímetros cargados con cargas entubadas
•
En general, tiempos de acuñadura disminuyeron con el uso de SANFOLD70 en el “cuerpo” del disparo
2. Condición de perímetros varia con las caractéristicas de los explosivos aplicados, tanto agranel como entubados • •
Se buscaba una forma cuantitativa de categorizar (ponerle nota) a las condiciones finales del perímetro Todos los perforistas fueron capacitados en asignar nota a la condición final del perímetro final, de 1 a 5 1. 2. 3. 4. 5.
•
Mucho daño, tiempo largo de acuñadura Calidad pobre, tiempo moderado de acuñadura Calidad mediana, sin presencia de media cañas Alguna presencia de media cañas, rugoso entremedio Presencia dominante de media cañas
Inicialmente la presencia de media cañas fue interpretada como indicación de calidad final
2. Condición de perímetros varia con las caractéristicas de los explosivos aplicados, tanto agranel como entubados •
Restos de barrenos fueron encontrados en los perímetros
•
El uso de cargas entubadas casi siempre produjo mayor presencia de media cañas, independiente de qué explosivo fuese utilizado en el “cuerpo” del disparo
•
No obstante esta presencia no fue garantía de un tiempo corto de acuñadura
•
El uso de ANFO diluido (SANFOLD70 o SANFOLD50) en perímetros siempre produjo un “rating” de 2 o 3, independiente del explosivo de “cuerpo”
•
El uso de SANFOLD50 en perímetros raramente produjo media cañas, pero si un techo firme, con tiempo corto de acuñadura
•
Repitiendo, la correlación entre presencia inicial de media cañas y tiempo de acuñadura, fue pobre
3. Precisión de perforación es amenudo muy desconocido y muy variable entre operador y operador •
En 6 ocasiones, los barrenos perforados fueron levantados topográficamente (collar y posición de restos de barreno) y comparaciones realizadas
•
Distancias excesivas entre “patas” de barrenos fueron común (patron estandar era de 0.9m x 0.9m) con varios casos de 1.2m
•
Espaciamientos entre barrenos de perímetros varían entre 0.4m y 1.2m
4. Avance lineal fue considerado tan importante como lograr excelentes condiciones de perímetro •
Inicialmente se esperaba lograr menos avance lineal con el uso del producto levemente diluido (SANFOLD70) en el “cuerpo” de la frente
•
Para todas las frentes quemadas (16 en total) se midieron el largo de todos los restos de barrenos
•
Una meta (deseada) era la de lograr el mayor avance posible independiente del explosivo utilizado en el cuerpo del disparo
•
No se pudo detectar una diferencia estadísticamente significativo entre avance con ANFO ó SANFOLD70
4. Avance lineal fue considerado tan importante como lograr excelentes condiciones de perímetro •
Los resultados de mayor avance, (parejo a través de la frente), coincidieron con casos de variación minima en espaciamiento entre barrenos (o sea, mejor precision, mejor resultado)
•
De igual manera, presencia de restos de barrenos en los perímetros aumentaba en proporción al aumento en desviación de la perforación
5. Registros de vibración permiten “sacar una foto” del disparo completo •
Una comparación absoluta entre registros de vibración no fue posible durante este estudio, debido a la imposibilidad de establecer igualdad de condiciones de medición (distancia, geología, acoplamiento) – Ej. Dos tronaduras sucesivas, medidas a la misma distancia, tomando todo el cuidado posible en cuanto de montaje de geófono, arrojaron los siguientes resultados
5. Registros de vibración permiten “sacar una foto” del disparo completo •
No obstante comparaciones relativas, sí fueron realizadas para 2 frentes durante el estudio – Carga principal SANFOLD70, carga del perímetro SANFOLD50 – Carga principal SANFOLD70, carga del perímetro entubada
•
La base de comparación es la diferencia proporcional entre la vibración típica de la parte principal del disparo, y la aquella producida por las cargas del perímetro – Ej:
PPV SANFOLD50 / PPV SANFOLD70 comparado con PPV SABRE / PPV SANFOLD70
Medición de rendimiento de productos de perímetro en terreno
Razón entre amplitúd de SANFOLD50 y SANFOLD70 calculada en 54.5%
Razón entre amplitúd de Sabre y la de SANFOLD70 calculada en 33.3%
Recomendaciones para trabajo futuro?
Se puede lograr el mismo efecto técnico en forma menos costos?
ANFO desacoplado – Una solución eficaz que puede ofrecer resultados semejantes a un cargo entubado •
Es factible ocupar una herramienta sencilla para el carguío de barrenos de perímetro con ANFO – Dejando así, una carga desacoplada
Comportamiento (VoD) de una carga desacoplada Reducción en presión de barreno efectivo entre cargas totalmente acopladas y la sección desacoplada es aproximadamente 90% Basado en un factor de desacoplamiento de 50% (volumetrico) y VoD reducido (carga entubada da reducción de 36%)
Conclusions
Conclusions Pragmaticas •
Existen formas técnicas de medir y calificar el grado de “impacto” de distintos tipos de explosivos para perímetros
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Todas ellas sugieren a priori que explosivos desacoplados, correctamente aplicado, entregarán el mejor resultado
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No obstante el resultado obtenido puede ser cubierto o superado por – Perforación imprecisa – Interacción “inapropriada” entre explosivo/roca
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Por eso, la eficacia de las tronaduras medidas por la vara de tiempo de acuñadura no se correlaciona bien con tradicionales medidas de “éxito”
Conclusions Pragmaticas •
Por ejemplo, los resultados de SANFOLD50 (en perímetro) se vieron más “fea” pero resultaron más eficaces (estables)
•
El daño a la roca no fue minimizado pero si, más eficientemente “manejado”
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Se sugiere que la naturaleza sub-optima del “cuerpo” de los disparos superó el buen trabajo fino de las tronaduras de contorno, y por lo tanto,
•
El control de perímetros en tronadura de desarrollo horizontal comienza con un buen control del disparo en general
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