11-08-2011
Control de Daño en Minas de Cielo Abierto Curso de Capacitación y Desarrollo CAMERON MCKENZIE CONSULTOR INTERNACIONAL
TALUDES SUSTENTABLES PARA MINERÍA A CIELO ABIERTO TALUDES SUSTENTABLES PARA MINERÍA A CIELO ABIERTO ENAEX SERVICIOS S.A ENAEX SERVICIOS S.A
AGENDA
1. Características de Vibraciones 2. Sensibilidad de Taludes 3. Diseño del Precorte Precorte 4. Selección de Reta Retardos rdos 5. Ojo en Granulometría
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8. Selección de los Retardos •
•
•
•
Uno de los focos focos crítico críticoss en el diseño diseño de las voladu voladura rass de contorno es el control de los niveles de vibración inducidos en el talud por ajustar el carguío de las últimas filas; Pero Pero,, el acopl acoplami amien ento to de las ondas de vibr vibraci ación ón de pozo pozoss distintos pueda anular los beneficios del ajuste del carguío; carguío; Por lo tanto, tanto, se debe seleccionar seleccionar cuidadosamente cuidadosamente los retardos para minimizar el acoplamiento de las ondas en las críticas zonas cerca de la voladura; El único método método de determinar determinar los tiempos que que minimizan minimizan los niv niveles eles de vibr vibrac ació ión n se cent centrra en la forma orma de la onda onda elemental (modelo de Onda Elemental).
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8.1 Precisión de los Retardos •
•
Debido de la dispersión de los tiempos de iniciación de los retardos, el grado de acoplamiento de las vibraciones pueda variar significativamente; Por minimizar la dispersión, se puede minimizar el nivel de vibración inducido tanto en el campo cercano como el campo lejano.
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8.2 Detalles de Simulación Voladura de Producción
a
Tdh = 200-900 ms
Ø = 270 mm
Ti-h = 35 ms
800 kg por pozo
Ti-r = 100 ms TALUDES SUSTENTABLES PARA MINERÍA A CIELO ABIERTO ENAEX SERVICIOS S.A
8.3 Campo Campo Cerca Cercano no - Pir Piroté otécni cnico co Tdh = 200-900 ms Ti-h = 35 ms Ti-r = 100 ms
a
Iniciación Pirotécnica
0
10
20
30
Distancia de la Ultima Fila (m) TALUDES SUSTENTABLES PARA MINERÍA A CIELO ABIERTO ENAEX SERVICIOS S.A
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8.4 Campo Cerc Cercano ano - Ele Electró ctrónico nico Tdh = 200-900 ms
Ti-h = 35 ms Ti-r = 100 ms
a
Iniciación Electrónica
0
10
20
30
Distanc Distancia ia de la Ultima Ultima Fila (m) TALUDES SUSTENTABLES PARA MINERÍA A CIELO ABIERTO ENAEX SERVICIOS S.A
8.5 Efecto Efec to del Tamaño Sistema Pirotécnico, Campo Cercano
10000 9000 8000 ) s / m m ( V P P
200,000 toneladas
7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 0
5
10
15
20
25
30
Distance from Back Row (m)
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8.6 Efecto Efec to del Tamaño Sistema Pirotécnico, Campo Cercano
10000 9000 8000 ) s / m m ( V P P
200,000 toneladas
7000 6000 5000
1,000,000 toneladas
4000 3000 2000 1000 0 0
5
10
15
20
25
30
Distance from Back Row (m)
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8.7 Campo Lejano Iniciación Pirotécnica
0
50
100
150
200
250
300
Iniciación Electrónica
Distance from Back Row (m)
0
50
100
150
200
250
300
Distance Distance from Ba ck Row (m) TALUDES SUSTENTABLES PARA MINERÍA A CIELO ABIERTO ENAEX SERVICIOS S.A
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8.8 Resultados de Simulación Campo Lejano 1000 900 800 ) s / m m ( V P P
Iniciación pirotécnica
700 600 500 400
Iniciación electrónica
300 200 100 0 0
50
100
150
200
250
300
Distancia de la Última Fila
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8.9 Simulación: Voladura de Contorno Fila amortiguada (37 kg/m)
a
Filas de producción producción (74 kg/m) TALUDES SUSTENTABLES PARA MINERÍA A CIELO ABIERTO ENAEX SERVICIOS S.A
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8.10 Voladura Voladura de Contorno Con torno Voladura Suave (Fila simple de Amortiguada)
Campo Cercano
12000 10000
) s 8000 / m m 6000 ( V 4000 P P
Sistema pirotécnico
2000 0 0
5
10
15
20
25
30
Distancia (m) TALUDES SUSTENTABLES PARA MINERÍA A CIELO ABIERTO ENAEX SERVICIOS S.A
8.11 Voladura Voladura de Contorno Con torno Voladura Suave (Fila simple de Amortiguada)
Campo Cercano 12000
Sistema electrónico
10000
) s 8000 / m m 6000 ( V P 4000 P
Sistema pirotécnico
2000 0 0
5
10
15
20
25
30
Distancia (m) TALUDES SUSTENTABLES PARA MINERÍA A CIELO ABIERTO ENAEX SERVICIOS S.A
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8.11 Resumen •
•
•
La precisión de los retardos es un factor factor capaz de aumentar aumentar o disminuir los niveles de vibración inducidos en el talud, por un factor de 20-50%; Con sistema sistema pirotécnico, pirotécnico, el acoplamiento acoplamiento depende depende de la cantidad de filas, el tiempo al fondo, y el tamaño de la voladura; Con sistema sistema electrónico, electrónico, el acoplamiento acoplamiento no depende de la cantidad de filas, ni del tamaño de la voladura, y por lo tanto, con sistema electrónico de iniciación, no hace falta considerar reducción en la cantidad de filas, ni el tamaño de la voladura al volar cerca de la pared.
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8.12 Tiempos Optimizados •
•
Los detonadores electrónicos ofrecen la oportunidad de elegir los retardos para minimizar vibraciones inducidas, al volar cerca de la pared; Con una combin mbina ación ción infi infin nita ita de los retardos posibles, se requiere el modelo Onda Elemental para identificar los retardos específicos que minimizan los niveles de vibración.
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8.13 Ejemplo Real
Voladura de producción, 9m x 9m, con 800 kg de explosivo por pozo. Retardos convencionales convencionales de 35 ms m s x 100 ms, m s, pirotécnicos. TALUDES SUSTENTABLES PARA MINERÍA A CIELO ABIERTO ENAEX SERVICIOS S.A
8.14 Resultados de Simulaciones 300
200
) s / m 100 m ( V 0 P P 200
700
1200
1700
-100
35 x 100 ms, m s, pirotécnicos: 280 mm/s
-200
-300
Time Time (ms)
300
200
) s / m 100 m ( V P P
0 100
6 00
11 00
160 0
-100
35 x 100 ms, m s, electrónicos: 190 mm/s
-200
-300
Time (ms)
300
200
s / m 100 m (
V P P
0 100 -100
30 0
500
700
900
1 1 00
6 x 109 ms, m s, electrónicos: 105 mm/s
-200
-300
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8.15 Resultados de Simulaciones 1000
) 100 s / m m ( 10 V P P 1
35 x 100 ms, pirotécnicos: pirotécnicos: 280 mm/s
0.1 1
10
100
1000
Frequency (Hz)
1000
s / m m ( V P P
6 x 109 ms, m s, electrónicos: 105 mm/s
100
10
1
Frecuencias mayores, niveles menores
0.1 1
10
100
1000
Frequency (Hz)
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8.16 Secuencia de Iniciación Pared
Hacia el Rajo, en V
300
240 mm/s
200 ) s / m 100 m ( V P P
0 10 0
300
500
700
900
1100
-100 -200 -300
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8.17 Secuencia de Iniciación Pared
Hacia el Rajo, echelon
300
140 mm/s
200 ) s 100 / m m ( 0 V P P 100 -100
300
500
700
900
1100
-200 -300
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8.18 Secuencia de Iniciación Pared
Hacia la Pala
300
160 mm/s
200 s 100 / m m V 0 P P 100 -100
600
1100
1600
2100
-200 -300
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8.19 Línea de Precorte Ejemplo: 48 barrenos Ø = 165 mm, UCS ~75 MPa, Q exp = 25 kg
-45°
+45° 0°
20 m -90°
+90°
►
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8.20 Línea de Precorte Todos los barrenos simultáneos 800 600
) s 400 / m 200 m ( V 0 P P 0 -200
20
40
60
80
1 00
-400 -600 -800
Time (ms)
PPV ~ 600 mm/s, 20 m tras de la línea de pozos TALUDES SUSTENTABLES PARA MINERÍA A CIELO ABIERTO ENAEX SERVICIOS S.A
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8.21 Contornos de Vibración Todos los barrenos bar renos simultáneamente 250 200 150 50 mm/s
100 75 mm/s
50
100 mm/s
0► - 150
- 50 -50
50
150
250
200 mm/s
-100
300 mm/s
-150
Blast Polygon
-200 -250 TALUDES SUSTENTABLES PARA MINERÍA A CIELO ABIERTO ENAEX SERVICIOS S.A
8.22 Línea Segmentada 3 x 16 barrenos, 16 ms 300 200 ) s / m m (
100 0
V -100 P P -200
0
20
40
60
80
100
120
140
-300 -400
Time (ms)
PPV ~ 290 mm/s, 20 m tras de la línea de pozos TALUDES SUSTENTABLES PARA MINERÍA A CIELO ABIERTO ENAEX SERVICIOS S.A
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8.23 Contornos de Vibración 3 x 16 barrenos, 16 ms 250 200 50 mm/s
150
75 mm/s
100 50
100 mm/s
0► -150
- 50 -50
200 mm/s
50
150
250 300 mm/s
-100 Blast Polygon
-150 -200 -250 TALUDES SUSTENTABLES PARA MINERÍA A CIELO ABIERTO ENAEX SERVICIOS S.A
8.24 Línea Segmentada 6 x 8 barrenos, 15 ms 250 200 150 ) 100 s / 50 m m 0 ( V P -50 0 P -100
50
100
150
200
-150 -200 -250
Time (ms)
PPV ~ 140 mm/s, 20 m tras de la línea de pozos TALUDES SUSTENTABLES PARA MINERÍA A CIELO ABIERTO ENAEX SERVICIOS S.A
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8.25 Contornos de Vibración 6 x 8 barrenos, 15 ms 250 200 150
50 mm/s
100
75 mm/s
50 100 mm/s
0► - 150
- 50
-50
50
150
250
200 mm/s 300 mm/s
-100 Blast Polygon
-150 -200 -250 TALUDES SUSTENTABLES PARA MINERÍA A CIELO ABIERTO ENAEX SERVICIOS S.A
8.26 Los Tiempos Importan! 6 x 8 barrenos, 25 ms 300 250 200 ) 150 s / 100 m m 50 ( V 0 P P -50 0
50
100
150
200
250
300
350
-100 -150 -200
Time (ms)
PPV ~ 260 mm/s, 20 m tras de la línea de pozos TALUDES SUSTENTABLES PARA MINERÍA A CIELO ABIERTO ENAEX SERVICIOS S.A
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8.27 Contornos de Vibración 6 x 8 barrenos, 25 ms 250 200 150
50 mm/s
100
75 mm/s
50
100 mm/s
0► -150
- 50 -50
200 mm/s
50
-100
150
250 300 mm/s Blast Polygon
-150 -200 -250 TALUDES SUSTENTABLES PARA MINERÍA A CIELO ABIERTO ENAEX SERVICIOS S.A
8.26 Resumen •
•
•
•
La flex flexib ibili ilida dad d del del siste sistema ma elec electr trón ónic ica a de inici iniciaci ación ón nos nos perm permit ite e seleccionar tiempos capaz de bajar los niveles de vibración inducida por un 50% o más con respec respecto to los nivele niveless inducid inducidos os con detona detonador dores es pirotécnicos; El impacto de un cambio desde desde pirotécnicos hasta electrónicos, electrónicos, en cuanto de los niveles de vibración, pueda ser equivalente a una reducción en el diámetro de perforación desde 270 mm hasta 165 mm; Los detonadores detonadores electrónicos puedan ser elementos elementos críticos en el control del daño a la pared – pero se necesita herramientas como el modelo de Onda Elemental para determinar los tiempos óptimos; La ventaja del del sistema electrónico es la programabilidad de los retardos, retardos, pero pero sin herra herramie mient ntas as como como el modelo modelo Onda Eleme Element ntal al no se puede puede aprovechar la ventaja.
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Fin de Sección: Selección de los Retardos
GRACIAS POR SU ATENCION
ENAEX SERVICIOS S.A
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