Gerencia de Mina Superintendencia de Operaciones Mina Área Perforación y Tronadura
MANUAL PARAMETROS DE DISEÑO DE PERFORACION EN MINERA ESPERANZA
Realizado por: Benjamin Ramos Coz
Revisado y Aprobado por: Sergio Arriagada Moscoso
Fecha: Febrero 2013
1
CONTENIDOS
1.
OBJETIVOS y ALCANCE
2.
TERMINOLOGIA DE LA TRONADURA
3
……………………………………………….
………………………………….. 5
2.1 Información necesaria para la generación de diseños. 2.2 Uso de información de dureza de roca 3.
DISEÑO MALLAS DE PERFORACION Y SUS TIPOS……………… 9
3.1 Diseño de malla de producción. 3.2 Diseño de malla de contorno. 3.3 Diseño de rampa definitiva. 3.4 Diseño de eliminación de rampa. 3.5 Diseño de borde banco. 3.6 Diseño de plataformas. 3.7 Diseño de precortes y su estándar. 4.
SECUENCIAS DE TRONADURAS
………………………………………. 21
2
CONTENIDOS
1.
OBJETIVOS y ALCANCE
2.
TERMINOLOGIA DE LA TRONADURA
3
……………………………………………….
………………………………….. 5
2.1 Información necesaria para la generación de diseños. 2.2 Uso de información de dureza de roca 3.
DISEÑO MALLAS DE PERFORACION Y SUS TIPOS……………… 9
3.1 Diseño de malla de producción. 3.2 Diseño de malla de contorno. 3.3 Diseño de rampa definitiva. 3.4 Diseño de eliminación de rampa. 3.5 Diseño de borde banco. 3.6 Diseño de plataformas. 3.7 Diseño de precortes y su estándar. 4.
SECUENCIAS DE TRONADURAS
………………………………………. 21
2
5.
CONFIGURACION DE CARGUIO
DE EXPLOSIVOS……………….22
5.1 Configuración de cargas, malla producción producció n Fase 2. 5.2 Configuración de cargas, malla producción producció n Fase 3. 5.3 Configuración de cargas, malla de contorno Fase 2. 5.4 Configuración de cargas, malla de contorno Fase 3. 5.5 Configuración de cargas, pozos perimetrales. 5.6 Configuración de cargas, pozos especiales. 6.
SECUENCIA DE INICIACION
……………………………………………… 28
6.1 Tiempos entre pozos y entre filas. 6.2 Diseño secuencia de salida apertura de banco 6.3 Diseño secuencia de salida en malla producción 6.4 Diseño secuencia de salida en malla contorno 7.
DISTANCIAS DE EVACUACION DE EQUIPOS POR TRONADURA………………………………………………………………. 34
8.
REFERENCIAS
…………………………………………………………………
37
3
1.
OBJETIVOS Y ALCANCES El objetivo general de este manual es estandarizar los diseños de malla de perforación tanto de tronaduras de producción y contorno, además de unificar la terminología usada en tronadura. De modo que sirva como una guía útil para todos los involucrados. El alcance de este manual es para todos los supervisores del área de Perforación y Tronadura, supervisores del área de operaciones mina e ingenieros de Corto y Mediano Plazo del área de ingeniería mina de minera Esperanza. Además de todos los profesionales de las empresas colaboradoras de nuestra área Enaex, Geoblast, Orica. Estos estándares deben ser revisados cada 3 meses de acuerdo al avance de las fases, y la información de la litología del rajo.
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2.
TERMINOLOGIA DE LA TRONADURA
El propósito de este capitulo es presentar la terminología que se usará en este manual, y luego unificar un lenguaje técnico de los parámetros de la perforación y tronadura. Burden y burden efectivo . El burden de un pozo se refiere a la dimensión lineal entre el pozo y la cara libre y se mide perpendicular a la dirección de la línea de pozos que constituyen una fila. El término burden generalmente se refiere al burden perforado, significando que la dimensión lineal se hace a la cara libre existente del banco. El término burden efectivo se refiere a la dimensión lineal entre el pozo y la posición de la cara libre más cercana al tiempo de la detonación del pozo, y toma en consideración la dirección de la iniciación. Para una malla equilátera de pozos, el burden es igual a 0.87 veces el espaciamiento. Para una malla equilátera con iniciación V1, el burden efectivo es igual a 0.29 veces el espaciamiento. Espaciamiento, espaciamiento efectivo . El espaciamiento para un pozo de
tronadura se refiere a la dimensión lineal entre pozos de tronadura adyacentes que forman una fila, y se mide usualmente paralelo a la cara libre. El término usualmente se refiere al espaciamiento de la perforación. El término espaciamiento efectivo se refiere a la dimensión lineal entre hoyos que detonan sucesivamente, y toma en consideración la dirección de la cara libre. Diámetro crítico. El diámetro crítico es el diámetro mínimo al cual una carga
explosiva todavía puede detonar. Inclusiones de gas finamente dispersas reducen considerablemente el diámetro crítico de un explosivo. Taco superior & taco intermedio. Taco superior es el material inerte añadido en la
cima del pozo de tronadura para efectuar el confinamiento de los gases de la explosión y prevenir una proyección y sobre presión excesiva. El taco intermedio puede ser el mismo material añadido a la columna del explosivo para reducir deliberadamente la cantidad de explosivo contenido en un pozo de tronadura. Explosivos primarios Un explosivo que detona por ignición simple de medios tales
como chispas, llamas, impacto, y otras fuentes primarias de calor. Explosivos Primarios incluyen aquellos que se hallan en detonadores, cordón detonante, e iniciadores.
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Explosivos secundarios son explosivos en que la detonación es iniciada por el
impacto de la detonación de un explosivo inicial (primario). Esta definición incluye todo explosivos usados en tronadura de la roca. Materiales insensibles tales como nitrato del amonio se clasifican como explosivos terciarios. Factor de carga. Éste es el término usado para describir la cantidad de explosivo
usado para romper un volumen o peso unitario de roca, El término tiene por eso las unidades de gr/ton. APD. Es un iniciador cilíndrico de alto poder detonante, cuya función es iniciar la
columna explosiva.
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2.1 INFORMACION NECESARIA PARA LA GENERACION DE DISEÑOS. Para el diseño de mallas de perforación, se deberá conocer la siguiente información:
Se debe solicitar a planificación señalar y enviar los polígonos a diseñar, por Fase, indicando cual es el tipo de material que extraerán.
Para diseñar los polígonos de contorno, planificación deberá enviar la LP del banco a diseñar y la LP del banco siguiente.
Solicitar a Geotecnia la zonificación de cada banco por tipo de material del modelo de corto plazo.
Solicitar a Geotecnia las fallas principales por Banco.
Una vez obtenido los sectores a diseñar, se procederá a realizar los polígonos a tronar, contrastando la información con la entregada por Geotecnia.
Los diseños se direccionarán dependiendo del avance de la extracción y las mallas dependerán del tipo material, determinando las toneladas a remover en el evento.
La supervisión de P&T de Minera Esperanza, serán los encargados de validar estos diseños antes de su envió a Despacho Mina para ser cargados al sistema.
Ante un inesperado cambio en el tipo de material, se procederá a realizar un cambio de explosivo en los pozos y una utilización diferente en la dirección y/o los tiempos de retardos utilizados, todo esto para favorecer la granulometría y los resultados esperados.
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2.2 USO DE INFORMACION DE DUREZA DE ROCA. En la actualidad la información de dureza que disponemos proviene de la velocidad de penetración de la perforación (ROP), donde se define una escala de dureza como lo muestra la figura.
El área de geomecánica nos debería proporcionar una zonificación de cada fase en términos de algún índice de dureza (por ej. UCS), además de las estructuras principales. El área de geología nos entrega la litología de cada banco, la alteración, la mineralización en cada fase, y el índice AxB en el caso de la fase de mineral. Con esta información nuestra área, debe definir los parámetros de las mallas de perforación.
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3
DISEÑO MALLAS PERFORACION
3.1 Diseño de malla de producción. En el diseño de mallas para Tronaduras de Producción en rajo de minera Esperanza, se debe considerar la dureza del sector a tronar, dependiendo de los rangos que a continuación se detallan (Información recopilada de la velocidad de penetración de la perforación, ROP). ROP* [90-270] [57-89] [33-56]
Clasificacion blando media dura
color azul verde rojo
* ROP velocidad penetracion mts/hr.
3.1.1
Fase 02:
En la fase 02 zona de mineral, se deben diseñar polígonos con un máximo de 300 KTon, es decir 200 pozos.
Las mallas de producción se diseñan en diámetro en 10⅝”: Duro
: ExB = 6,0 x 6,0 (trabada) con pasadura J=1.5m
Diseño Actual Parametros Tronadura Densidad Roca (ton/m3) Diametro Perforacion (pulg) Altura de Banco (m) Burden (m) Espaciamiento (m) Pasadura (m) Taco (m) Parametros Calculados Agente de Tronadura densidad Explosivo (gr/cc) Carga Lineal (Kg/mt) Longitud de carga (m) Kg Explosivo/Pozo Indice Perforacion (Ton/pozo) Factor de Carga (gr/ton)
2,65 10 5/8" 16 6,0 6,0 1,5 6,5 Blendex-950 1,30 74,36 11,0 818,0 1526,40 536
Fig. 3.1: cuadro resumen parámetros de tronadura fase 02.
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3.1.2
Fase 03:
En la fase 03 zona de lastre se deben diseñar polígonos con un máximo de 600 KTon. Las mallas de producción se diseñan en diámetro en 12¼”: Duro : BxE = 9,0 x 11,0 (trabada) con pasadura J=2.0m Medio : BxE = 9,0 x 11,0 (trabada) con pasadura J=2.0m Blando : BxE = 10,4 x 12,0 (trabada) con pasadura J=2.0m
Fig. 3.2: banco 2216 de fase 03. Parametros Tronadura Densidad Roca (ton/m3) Diametro Perforacion (pulg) Altura de Banco (m) Burden (m) Espaciamiento (m) Pasadura (m) Taco (m) Parametros Calculados Agente de Tronadura densidad Explosivo (gr/cc) Carga Lineal (Kg/mt) Longitud de carga (m) Kg Explosivo/Pozo Indice Perforacion (Ton/pozo) Factor de Carga (gr/ton)
Medio-Duro
Blando
2,5 12 1/4" 16 9,0 11,0 2,0 6,5
2,5 12 1/4" 16 10,4 12,0 2,0 7,5
Blendex-930 1,00 76,00 11,5 874,00 3960,00 221
Blendex-945 1,30 100,00 10,5 1050,00 4992,00 210
Fig. 3.3: cuadro resumen parámetros de tronadura fase 03. 10
3.2 Diseño de malla de Contorno. 3.2.1
Fase 02:
El diseño de contorno en fase 02, consta de 8 filas, 7 filas en 10 5/8˝ , 1 fila 6 ½˝ . El ancho de la huincha de contorno debe ser de 35 - 40m. El largo de la huincha de contorno no debe superar los 150m. El precorte se diseña con
= 10° (según diseños geotécnicos CB2012) La Buffer 1 se perfora en 6 ½” sin pasadura, es decir, H=16m. La Buffer 2 se perfora en 10 5/8” con pasadura negativa, es decir, H=15m. La producción P1 se perfora sin pasadura, es decir, H=16m.
Las dimensiones de cada una de las filas se detallan a continuación:
B1 → BxE = 4 x 3 m
B2 → BxE = 5 x 6 m
PX → BxE = 6 x 6 m 11
3.2.2
Fase 03:
El diseño de contorno en fase 03, consta de 6 filas.
5 filas en 10 5/8˝ y 1 fila en 6 ½˝ si existe capacidad de Roc L8. El ancho de la huincha de contorno debe ser de 40m. El largo de la huincha de contorno no debe superar los 150m. El precorte se diseña con
= 15° (según diseños geotécnicos CB2012) La Buffer 1 se perfora en 6 ½” sin pasadura, es decir, H=16m. La Buffer 2 se perfora en 10 5/8” con pasadura negativa, es decir, H=15m. La producción P1 se perfora sin pasadura, es decir, H=16m.
Las dimensiones de cada una de las filas se detallan a continuación:
B1 → BxE = 4 x 4 m
B2 → BxE = 5 x 7 m
PX → BxE = 9 x 11 m 12
3.3 Diseño de rampa definitiva. El diseño de una rampa definitiva contempla un ExB = 7x7m en 10 5/8” Se debe considerar como una malla de contorno (control pared) Este diseño consta de 5 filas con profundidad variable como lo indica la figura. 4 filas en 10 5/8˝ y 1 fila en 6 ½˝, la buffer 1 parte de los 9 mts. El ancho de la rampa es de 35m. El largo de la rampa es de 160m.
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3.4 Diseño de Eliminación de rampa. El diseño para eliminar un sistema de rampa se denomina “eliminación de rampa” que generalmente va por el borde de un banco a explotar. El diseño de una eliminación de rampa contempla un ExB = 7x7m en 10 5/8” En este diseño se debe incorporar el estándar de diseño de borde banco. La profundidad de los pozos en este diseño es variable, desde la altura de banco hasta los 7 m como ilustra la figura. El ancho de la rampa es de 35m y el largo de la rampa es de 160m.
La perforación en un diseño de eliminación de rampa se inicia desde la parte alta de la rampa (cabecera de rampa) donde la profundidad de los pozos debe ser la altura de banco mas la pasadura (18m), hasta la parte baja de la rampa (pie de rampa) donde los pozos deben tener una profundidad de 7m.
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3.5 Diseño de borde banco. Para los diseños de borde de banco se realiza un tratamiento especial en la línea paralela al rajo, disminuyendo el espaciamiento entre pozos buscando que la distribución de los pozos sea lo mas uniforme posible. El objetivo de este diseño es minimizar el derrame de material tronado hacia las fases inferiores del rajo.
Pasos a Seguir. 1. Se debe solicitar a topografía, el borde real del banco a diseñar. 2. Se debe contar con la pata histórica de la fase anterior (este será el piso de la pala). 3. Con la línea de borde se realiza un offset de 4 mts hacia el interior del banco. 4. En esa línea se diseña la fila paralela al borde con un E = 7 m. 5. Luego se realiza un 2° offset de 7 mts hacia el interior del banco. 6. En esa línea se diseña la 2° fila con un espaciamiento de 7 m, logrando una malla 7x7 trabada. 7. Luego se realiza el diseño del resto del polígono con la malla que corresponda al sector. 8. Sera responsabilidad del ingeniero de P&T (o quien lo reemplaze), junto a la supervisión de Geoblast-Enaex asegurar que el diseño sea correctamente implementado en terreno. 9. La configuración del carguío de explosivo se debe simular y entregar en la planilla de carguío de pozos, y luego en terreno realizar el ajuste final a estas cargas. 10. La secuencia de salida determinada será validada respecto de los objetivos que se persiguen. 15
3.6 Diseño de plataformas. Las variables a considerar en el diseño en plataformas son las siguientes: Construcción de plataformas de perforación. 3.6.1 La construcción adecuada de las plataformas nos permitirá cumplir en el terreno lo dispuesto en el diseño y evitara distancias excesivas en el contacto entre plataformas.
Se requiere que en aquellas plataformas que tengan diferentes cotas, la unión de ambas genere un ángulo cercano a 90°, para asegurar que la distancia entre pozos de ambas plataformas no supere la altura de ésta.
3.6.2
Diámetro de perforación
La disminución del diámetro perforación de 12 ¼” a 10 5/8”, permite distribuir de mejor forma la energía explosiva en la zona del taco, para evitar sobre tamaños en la parte alta del talud.
3.6.3
Definición de parámetros diseño (ExB).
La malla actual en el diseño de plataformas es ExB = 8x8 m malla cuadrada trabada,
en diámetro de 10 5/8”.
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3.6.4
Configuración de carguío de explosivos y distribución de la energía.
3.6.5
Utilización de cargas pilotos
En zonas de alta dureza o de bloques preformados de gran tamaño, podemos utilizar la técnica de cargas piloto, la cual consiste en ubicar una pequeña carga explosiva en la zona del taco, con la finalidad de distribuir mayor energía en dicha zona y para evitar sobre tamaños en la parte alta del talud.
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3.7 Diseño de precortes y su estándar. Función del Precorte:
Crear una fractura simple para definir las líneas de cresta y pata del banco, y cumplir con el diseño del talud. Crear una cara limpia, sin roca suelta, para la seguridad del personal y equipos. Generación de grietas en un precorte.
Fig. 3.7.1: generación de grietas de un precorte. La Propagación de la onda de tensión desarrollada por el precorte genera que el medio al no estar sometido a ningún otro esfuerzo, no existe forma de que haya un plano de mayor deformación, por lo tanto la generación de grietas radiales será aleatoria. Estas a su vez, cuando se une con la misma generada por el otro pozo de precorte, generan una grieta disminuyendo la presión radial y por ende nuevas grietas en otros frentes
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Parámetros de diseño y carguío de precortes:
Fig. 3.7.2: Perfil malla de contorno con precorte Inclinado. Diámetro pozo
=> 6 ½”
Angulo inclinación => 10° Espaciamiento
=> 2 m.
Profundidad pozo => 16.5 m Collar pozo
=> 4.0 m
Densidad de carga => [0.4 – 0.5] kg/m2 La cantidad óptima de explosivo depende de la dureza de la roca, y el diámetro de perforación.
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Carguío de precortes en rampa.
Para el carguío de precortes en rampa con profundidad variable, se debe cargar de la siguiente manera: Pozos H= 11.0 m; 6 m de carga; collar = 5m. (cortar tira de enaline en 2) Pozos H= 13.5 m; 10 m de carga; collar = 3.5m. (doblar la tira 2 m abajo) Pozos H= 16.5 m; 12 m de carga; collar = 4.5m.
La teoría del precorte contempla la iniciación simultánea de los pozos.
Fig. 3.7.3: Estándar de amarre e iniciación.
El cordón detonante y los detonadores electrónicos son capaces de crear iniciación simultánea. En la práctica, es conveniente limitar la cantidad de pozos para controlar los niveles de vibración inducidos, el estándar es de 10 pozos con retardos de 25 ms por grupo. El tipo de amarre debe ser “espina de pescado” en grupos de 10 pozos, se inicia con 2 ikon en los extremos para asegurar el fuego en todas las direcciones.
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4.
SECUENCIAS DE TRONADURAS
Las secuencias de tronaduras para apertura de banco en fase 2 y 3 es la siguiente: Primer evento: La malla producción 1 debe ser tronada junto al precorte 1. Segundo evento: La malla contorno 1 debe ser tronada junto al precorte 2. Tercer evento: La malla de la rampa definitiva (contorno 2) con los precortes previamente tronados. Para cumplir con este estándar se debe considerar que se necesitan al menos 120m desde la pared hacia el centro del banco.
En este estándar se incorporan las últimas recomendaciones de geotecnia para el control de pared.
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CONFIGURACION DE CARGUIO DE E.XPLOSIVOS.
5.1 Configuración de cargas, malla producción Fase 2.
Las mallas de producción en zona de mineral (Fase 02) es de 6 x 6 m, con 820 kg de blendex-950 y taco 6.5m, con un FC=530 gr/ton. Diseño Actual Param etros Tronadura Densidad Roca (ton/m3) Diametro Perforac ion (pulg) Altura de Banco (m) Burden (m) Espaciamiento (m) Pasadura (m) Taco (m) Param etros Calculados Agente de Tronadura densidad Explosivo (gr/cc) Carga Lineal (Kg/mt) Longitud de carga (m) Kg Explosivo/Pozo Indice Perforacion (Ton/pozo) Factor de Carga (gr/ton)
2,65 10 5/8" 16 6,0 6,0 1,5 6,5 Blendex-950 1,30 74,36 11,0 818,0 1526,40 536
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5.2 Configuración de cargas, malla producción Fase 3.
Las mallas de producción en zona de lastre (Fase 03, roca blanda) es de 10.4x12m, con 1050 kg de blendex-945 y taco 7.5m, con un FC= 210 gr/ton. Las mallas de producción en zona de lastre (Fase 03, roca dureza media y roca dura) es de 9x11m, con 875 kg de blendex -930 y taco 6.5m, con un FC= 220 gr/ton. Para metros Tronadura Densidad Roca (ton/m3) Diametro Perforacion (pulg) Altura de Banco (m) Burden (m) Espaciamiento (m) Pasadura (m) Taco (m) Para metros Calculados Agente de Tronadura densidad Explosivo (gr/cc) Carga Lineal (Kg/mt) Longitud de carga (m) Kg Explosivo/Pozo Indice Perforacion (Ton/pozo) Factor de Carga (gr/ton)
Medio-Duro
Blando
2,5 12 1/4" 16 9,0 11,0 2,0 6,5
2,5 12 1/4" 16 10,4 12,0 2,0 7,5
Blendex-930 1,00 76,00 11,5 874,00 3960,00 221
Blendex-945 1,30 100,00 10,5 1050,00 4992,00 210
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5.3 Configuración de cargas, malla de contorno Fase 2.
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5.4 Configuración de cargas, malla de contorno Fase 3.
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5.5 Calculo de Cargas Pozos Perimetrales
El carguío de pozos de producción hacia material in situ (pozos perimetrales) se realiza como indica la figura precedente para el caso de fase 02. Para fase 03, los pozos perimetrales en zona de lastre es: Carga = 6m, Cámara aire = 6m, Taco =6m.
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5.6 Configuración de cargas pozos especiales. Pozos de primera fila. Mediante una adecuada dosificación de las cargas en los pozos de cara libre, se debe asegurar un buen desplazamiento de las tronaduras de contorno en dirección de las caras libres (la paralela a la LP) de manera que el gas trabaje en mover el material y que no haga un "trabajo" hacia atrás abriendo estructuras. Lo anterior no significa que se pierda el control de las proyecciones de roca impactando equipos o instalaciones.
Pozos de hundimiento Túnel. En los pozos perforados para generar el derrumbe del túnel en fase 2, estos se perforan a doble banco 33m, el carguío de estos pozos se realiza de la siguiente manera: Carga de fondo = 12 m; taco intermedio = 4 m; carga columna = 11 m; taco superior = 6.5m.
Pozos con presencia de agua. Pozos con presencia de agua de debe cambiar el explosivo a emultex aumentando el taco a T=7.5m en el lastre, en mineral el T= 6.5m. Los pozos circundantes a los pozos con agua se deben cargar con Blendex-950 con un T=7.5m en la zona de lastre.
Medición de pozos. Las mediciones de las mallas a cargar se deben en lo posible medir con antelación al día del carguío de explosivos, toda vez que se necesita tener toda la información necesaria como es pozos cortos, pozos con agua, pozos auxiliares, pozos de diseño sin perforar, etc.
Planilla de carguío de explosivos. El asistente técnico debe entregar al supervisor de tronadura de enaex, la planilla de carguío de explosivos junto al plano de la malla antes de comenzar el carguío de este.
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6
SECUENCIAS DE INICIACIÓN.
La secuencia de iniciación determina el orden en cual los pozos cargados se detonan en una malla de tronadura. Comúnmente los términos usados para describir la secuencia de iniciación incluyen a secuencias diagonales, secuencias en V, paralelas, trabado, donde las líneas que unen los pozos indican el tiempo de la detonación del pozo. Los factores que influyen en la selección de la secuencia de iniciación incluye el número de caras libres, dirección de desplazamiento del material tronado, la orientación de los conjuntos de diaclasas principales. Ningún tema provoca tanta confusión e incertidumbre en la tronadura como el tema de la importancia de los tiempos de retardo y la precisión del retardo. Estudios realizados por Rossmanith (2003) indican tiempos de retardo entre pozos de sólo unos pocos milisegundos. Por lo general, esta es la teoría comúnmente adoptada dentro de las minas chilenas, correspondiente a [0,4 - 0,6] ms/metro de burden. Estas teorías sugieren beneficios significativos asociados con los retardos electrónicos (con una acumulación de más beneficios producto de una precisión mejorada), de modo que existe una gran motivación por incorporar los dispositivos en operaciones de tronadura diarias de producción. Lo importante es cuantificar los efectos, de modo que las personas cuyo trabajo diario es dirigir operaciones de tronadura y cumplir con objetivos de fragmentación puedan preparar diseños adecuados. El burden real y el espaciamiento real los determina la secuencia de iniciación.
6.1 Tiempos entre pozos y entre filas. Actualmente en Minera Esperanza se utilizan en mineral de sulfuro detonadores electrónicos con un tiempo de retardo entre pozos de 6 ms. Tanto para mineral como para el lastre se define lo siguiente: Ti-h = 6 ms (tiempo entre pozos) y un burden de alivio de [15-20] ms/m Ti-r = 100 ms (tiempo entre filas) y un burden de alivio de [20 -25] ms/m
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6.2 Diseño secuencia de salida para apertura de banco. Caso A: Canalón Longitudinal
Una de las secuencias usadas para la apertura de banco en mineral se denomina canalón longitudinal fig. 1, largo 160 m con un ancho de 70m. La fig.2 muestra la dirección de desplazamiento de la tronadura, todo hacia el interior del polígono a tronar. La fig. 3 muestra las líneas de iso -tiempos que son paralelas al canalón central de la tronadura. La fig. 4 muestra el burden de alivio resultante (ms/mt de burden), en el interior del polígono debemos obtener entre [15-20] y en los perímetros entre [30 -40].
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Caso B: Canalón transversal
La segunda alternativa como secuencia de salida para la apertura de banco en mineral se denomina canalón transversal. Cuyo objetivo es generar una cara libre en forma perpendicular al talud del banco. La fig.2 muestra la dirección de desplazamiento de la tronadura, todo hacia la carga libre generada al interior del polígono a tronar. La fig. 3 muestra las líneas de iso -tiempos que son paralelas al canalón central de la tronadura. La fig. 4 muestra el burden de alivio resultante (ms/mt de burden), en el interior del polígono debemos obtener entre [15-20] y en los perímetros entre [30 -40].
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6.3 Diseño secuencia de salida en malla producción. En las mallas de producción la secuencia de iniciación utilizada es la denominada secuencia diagonales. Una de las ventajas de esta secuencia es que permite aumentar la altura de la columna de carga y disminuir el taco, debido a que el burden decrece. La relación E/B de la nueva secuencia se debe aumentar, disminuyendo el burden real. E/B = 1.15 => E/B = [2 -4]
donde E ≤ H banco.
S = espaciamiento de la diagonal H = Altura de banco.
Fig. 6.3.1
Fig. 6.3.2
La fig. 6.3.1 muestra el diseño teórico para realizar la secuencia de salida. El desplazamiento de la pila tronada (fig. 6.3.2) pueden ser direccionado hacia el punto de interés aprovechando las caras libres disponibles dada la flexibilidad que ofrece la iniciación electrónica, además este tipo de iniciación permite generar seudo caras libres en cualquier zona de la malla.
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Fig. 6.3.3
Fig. 6.3.4
Es importante para lograr una buena fragmentación: Las isolíneas de tiempo (fig. 6.3.3) deben ser los más paralelamente posible. Las isolíneas terminadas en punta de flecha tienden a quebrar y quedar más grueso el material (se debe suavizar la isolínea para controlar) (D. Quezada, Orica 2004). Para determinar los tiempos entre filas se utiliza el concepto de burden de alivio, (fig. 6.3.4), cuyo rango de valores son los siguientes: [15-20 ms/m] para rocas duras [20-25 ms/m] para rocas medias duras a blandas [30-40 ms/m] para contorno, excelentes cortes (Marco Arellano, Orica 2003) Ti-h = 6 ms (tiempo entre pozos) Ti-r = 100 ms (tiempo entre filas) o un burden de alivio de [20 -25] ms/m
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6.4 Diseño secuencia de salida en malla contorno. Uno de los focos críticos en el diseño de las voladuras de contorno es el control de los niveles de vibración inducidos en el talud, por lo que es necesario ajustar el carguío de las últimas filas (Buffer 1 y Buffer 2). Pero, el acoplamiento de las ondas de vibración de pozos distintos pueda anular los beneficios del ajuste del carguío. Por lo tanto, se debe seleccionar cuidadosamente los retardos para minimizar el acoplamiento de las ondas en las zonas críticas cerca de la voladura. El único método de determinar los tiempos que minimizan los niveles de vibración se centra en la forma de la onda elemental (modelo de Onda Elemental).
El objetivo del tipo de secuencia de iniciación usada es la reducción de los niveles de vibraciones inducidos hacia la pared final. Se debe iniciar de adentro hacia afuera, es decir, en la 4 ta fila como lo indica la figura. La idea acá es sacar la zona de fragmentación con tiempos cortos (Ti -h = 11ms) y [15-20] ms/m de burden. La zona de control debe ser iniciada después de la producción con [20 -30] ms/m de burden.
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7.
DISTANCIAS DE EVACUACION DE EQUIPOS POR TRONADURA.
El objetivo de este capitulo es establecer una distancia de evacuación segura, que permita evitar lesiones a las personas, daños a los equipos y/o infraestructuras a causa de proyecciones de roca producidas por la tronadura. El protocolo está basado en la metodología establecida por J. L. Workman (1994) que combina la teoría de la trayectoria general para determinar el máximo lanzamiento sobre condiciones de confinamiento específico. Se consideran 2 configuraciones específicas de diseño utilizadas en Minera Esperanza: Malla 6,0x6,0 para un diámetro de 10 5/8” (usado para mineral) Malla 9,0x11,0 para un diámetro de 12 ¼" (usado para estéril) Los Flyrocks ocurren cuando el explosivo en el pozo es excesivo o debilmente confinado, y la energía en forma de alta presión de gas está disponible para lanzar o proyectar fragmentos de roca quebrada al aire, acompañada por excesivos airblast. Si existe insuficiente altura de taco, o la calidad del material de taco es pobre (ejemplo, el material de perforación en pozos con agua), este puede ser proyectado desde la región del collar del pozo al entorno de la zona de tronadura. Si el pozo posee insuficiente burden para la primera fila, el flyrocks puede ser proyectado hacia el frente de la cara libre. 1. Burden primera fila: Las condiciones del burden usualmente controlan las -
distancias de Fly Rocks frente a la cara libre. 2. Cráter: Si la altura del taco en relación al diámetro del pozo es demasiado -
pequeña o el collar de la perforación es débil, los Flyrocks pueden ser proyectados en cualquier dirección en forma de cráter desde el collar del pozo. 3. Rifleo: Si el largo del taco es adecuado para evitar el cráter, los Flyrocks con una -
elevada altura pueden resultar del rifleo, la eyección del material de taco y desprendimientos de roca desde el collar suceden si hay una insuficiente altura del taco o un inapropiado material de taco usado.
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La formula general de la trayectoria para predecir el máximo lanzamiento horizontal de un proyectil a un punto a la misma elevación es: 2
L = (Vo * Sin (2 qo) ) / g 2
Lmáx= Vo / g, con qo = 45°
(1)
La velocidad inicial y el burden efectivo son relacionados en la siguiente formula: Vo = k * ( m
0.5
/ L )
1.3
Donde k = una constante
(2)
; m = carga por metro lineal (kg/m)
L = burden (B) o taco (SH) en metros según sea el caso Al combinar las ecuaciones (1) y (2) tenemos:
En función de la investigación de una serie de incidentes de Flyrocks permitió retroalimentar el modelo de Workman y entregar para k rangos para el común de tipo de rocas, 13.5 para rocas competentes más suaves y 27 para las rocas competentes más duras. Ejemplo de aplicación: Aplicado a Burden de la Primera Fila para diámetro 10 5/8” y malla 6,0x6,0 Lmáx = ( k 2 / 9.8 ) * ( m 0.5 / B ) 2.6 Donde k = una constante ; m = carga por metro lineal (kg/m) ; B= burden (m)
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De acuerdo a los resultados obtenidos se recomienda una distancia de evacuación de:
1. Evacuación de Personas en un radio de no menos de 500 metros. 2. Evacuación de Equipos en un radio de no menos de 200 metros.
Factor de Seguridad
Los factores de seguridad por lo general provienen de la experiencia empírica o práctica. Nuestras proyecciones de material por tronadura generalmente no sobrepasan los 100 metros, por lo que utilizando una distancia de 500 metros nos entrega un factor de seguridad de “5” para personas y “2” para equipos. Estos valores están dentro de rangos aceptables para las distancias de evacuación por tronadura. Establecer una gran distancia de evacuación no garantiza la no ocurrencia de eventos de proyección de rocas que puedan lesionar a las personas o dañar equipos y/o infraestructuras, sólo el correcto diseño y el control eficiente y permanente de las variables de diseño, energía, distribución y confinamiento en la operación de tronadura permitirán minimizar de forma importante la probabilidad de un evento de Flyrocks.
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