Control de Daño en Voladura Utilizando

Instrumentación de Control

Ing. Alberto Noriega

El monitoreo de las vibraciones producidas por una voladura,

es usada como una herramienta de diagnóstico, y la correcta

interpretación de un registro de vibraciones nos permite entender

la interrelación completa entre las variables de una voladura.

Con este registro podemos Identificar y/o determinar :

Eficiencia relativa del explosivo

Cargas detonando en una secuencia determinada

Dispersión de los tiempos de encendido de los retardos

Detonación de cargas adyacentes por simpatía

Tiros fallados

Monitoreo de vibraciones

Control del umbral de daño

Experimentalmente se ha llegado a establecer modelos o

ecuaciones que determinan la Velocidad Partícula. En

función del explosivo detonado, Carga por retardo,

diámetro de perforación y la distancia de la voladura al

Punto a muestrear.

La óptima combinación de las variables será función

tanto del tipo de roca como del explosivo usado, lo que

determina un número infinito de posibilidades.

Es ésta una razón por la cual los modelos empíricos

están siendo reemplazados rápidamente por el uso de

INSTRUMENTACION DE CONTROL.

EQUIPOS :

MICRO TRAP (Velocidad de Detonación)

VODMATE (Velocidad de Detonación)

SSU 2000DK (Sismógrafo)

WIP FRAG (Software fragmentación)

INSTRUMENTACION DE CONTROL

MEDICION DE VELOCIDAD

DE DETONACION - VOD

MICROTRAP

PARAMETROS DE VOLADURA

PRIMER

TIPO DE EXPLOSIVO

DENSIDAD

CARGA EXPLOSIVA

BURDEN

DIAMETRO DEL TALADRO

TIPO DE ROCA

VOD – PROBEROD (Cable triaxial)

VOD - EN FRENTES

Ejemplos de Mediciones

VOD = 4332,2 m/s

INICIADO CON CARMEX FULMINANTE #8

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

-0,25 -0,20 -0,15 -0,10 -0,05 0,00 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30

MicroTrap VOD Data EMULNOR 300015 CARTUCHOS 1" x 7"

Dis

tan

ce

(m

)

Time (ms)

VOD EMULNOR 3000 VOD = 4332,2m/s

INICIADO CON FULMINANTE #8

VOD = 3978,8 m/s ( 2,4 metro )

VOD = 3919,5 m/s ( 0,5 metro )

VOD = 3870,7 m/s ( 1,0 metro )

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

-0,55 -0,50 -0,45 -0,40 -0,35 -0,30 -0,25 -0,20 -0,15 -0,10 -0,05 0,00 0,05

MicroTrap VOD Data EMULNOR 300015 CARTUCHOS 1" x 7"

Dis

tance (

m)

Time (ms)

VOD EMULNOR 3000 VOD = 3978,8m/s

INICIADO CON FULMINANTE #6

VOD - PROBECABLE

VOD - TALADROS LARGOS

VOD - TALADROS LARGOS

VOD - OPEN PIT

VOD - OPEN PIT

DataTrap Test Results MINA PIERINA 01/12/01

NIVEL 4010 BANCO 4000 DISPARO 40 NoTAL. 3326

NITRATO EXPAN 200 (180KG.) - BOOSTER 1LB - FANEL #18

PROF.=10,0m. TACO=4,8m.

99,6 99,7 99,8 99,9 100,0 100,1 100,2 100,3 100,4

24

25

26

27

28

Dis

tan

ce

( m

)

Time (ms)

4539 m/s

4561 m/s

4446 m/s

4450 m/s

4207 m/s

Control de la Voladura

SSU 2000DK

SSU MICROSISMOGRAFO

MINI-SEIS WHITE

El geófono se

entierra

FORMAS DE INSTALACION

GEOFONO TRIAXIAL

INSTALACION

PUNTOS A CONSIDERAR

TIPO DE EXPLOSIVO

CARGA EXPLOSIVA

BURDEN

SECUENCIA

DISTANCIA ENTRE EL TALADRO Y PUNTO DE INTERES

CONDICIONES GEOLOGICAS

MONITOREO DE VIBRACIONES

MONITOREO DE VIBRACIONES

Longidinal

Transversal

Vertical

CRITERIO DE PREVENCION DE DAÑOS

USBM

VPP Máximo

2pulg/seg.

Para efectos de

mantener un buen

control no pasar este

limite

En Poderosa nuestros

registros no

sobrepasan estamos

en un rango de

0.8pul/mm a 1

pulg./mm a distancias

de 15mts

Reporte de Evento

• HOGARES MODERNOS

– menos de 40 Hz a 19 mm/s

– mayor a 40 Hz a 50.8 mm/s

• HOGARES ANTIGUOS (madera,yeso)

– menos de 40 Hz a 12.07 mm/s

– mayor a 40 Hz a 50.8 mm/s

INDICE DE VELOCIDAD

SEGURA PARA ESTRUCTURAS

• ZONA SEGURA

– menos de 0.1 g

• ZONA DE PRECAUCION

– entre 0.1 y 1.0 g

• ZONA DE DAÑO

– mayor de 1.0 g

INDICE DE ACELERACION

INDICE DE DESPLAZAMIENTO

REPUESTA VPP A 10 Hz A 40 Hz

NOTABLE 0.508 mm/s 0.008 mm 0.002 mm

MOLESTA 5.08 mm/s 0.08 mm 0.02 mm

SEVERA 17.8 mm/s 0.28 mm 0.07 mm

• 180 Db 20 Kpa Daños importantes en estructuras

convencionales

• >170 >6.3 Aparición de grietas en enlucidos

• 170 6.3 Rotura de muchos cristales en ventanas

• 150 0.63 Rotura de algunos cristales de ventanas

• 140 0.2 Probables rotura de cristales en ventanas

• 136 0.13 Limite de onda aérea propuesta por USBM

• 120 0.02 Quejas de vecinos

• 115 0.0112 <6% de la sobrepresion que puede causar la

rotura de grandes cristales

INDICE DE SOBREPRESION

• HOOK Y BRAY

– Quiebre de roca 2500 mm/s

– Inicio de quiebra 650 mm/s

– Caída de roca en galerías no revestidas 300 mm/s

– Daño menor, agrietamiento de yeso o estuco 130 mm/s

CRITERIOS DE DAÑO

ANALISIS DE FRAGMENTACION

WIP FRAG

FRAGMENTACION

Tradicionalmente difícil de medir

El muestreo interrumpe la producción

Proceso lento

Costoso

Impreciso y poco representativo

Poco práctico

La fragmentación inicial determina los costos totales de producción. Los esfuerzos de optimización requieren conocer este elemento crítico. Permite evaluar el comportamiento y rendimiento de los explosivos (para un determinado diseño de tronadura). Posibilidad de reducir el consumo de energía.

¿POR QUE PREOCUPARSE ?

ESCALA

TOMA FOTOGRAFICA

Buscar una buena posición. Tratar de estar

perpendicular a la muestra, si la muestra está

inclinada usar 2 escalas.

No usar ZOOM

La distancia a la cual se toma la foto es criterio. (200 a

400 bloques)

No zippear las fotos porque las podemos dañar.

TOMA FOTOGRAFICA

Evitar la proyección de sombras sobre la pila de

material.

Evitar realizar las tomas sobre material fino (polvo).

Una partícula no debe de ocupar 20% de toda la

imagen

LECTURA DE BLOQUES

REPORTE