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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