DISEÑO DE VOLADURAS EN BANCOS

Experiencia de Laboratorio N°4

Nombre: Eduardo Luna Toro Fecha: 22 de mayo, 2015 fffff

JK-SimBlast

El software Jk-SimBlast es un conjunto de herramientas destinadas a optimizar el diseño de

voladuras mediante el análisis y simulación ofreciendo también una plataforma de base de datos

de la información que se genera en este proceso. Mediante las plataformas 2DBench, 2DFace,

2DRing es posible realizar diseños de mallas de tronadura, avances de túneles; pudiendo verificar

la distribución energética y análisis de vibraciones entre otras características.

2DBench: Permite realizar el diseño completo de una tronadura a cielo abierto con todos sus

elementos, vale decir, establecer un área de tronadura, configurar un diseño, (con los ingresos de

datos correspondientes tales como burden, espaciamiento, diámetro de pozos, largo de las

perforaciones, etc.), cargar pozos con explosivos, insertar retardos tanto en el pozo como en la

superficie, realizar amarres y otros.

2DFace: Es un módulo que permite al usuario crear un diseño completo de tronadura en túneles,

lo cual involucra la creación de pozos de carga y alivio, insertar cargas explosivas y no-explosivas,

retardos tanto en el fondo como en superficie y realizar amarres para luego correr análisis

específicos, tales como simulaciones de la detonación y cálculos de Velocidad Peak de Partícula

(PPV) en campo cercano.

2DRing: Es el módulo de diseño y análisis de tronaduras subterráneas, especialmente en abanicos

o anillos. Permite al usuario crear múltiples diseños de planos de anillos, incluyendo pozos de

tronadura, cargas, retardos en el fondo y en superficie y conexiones, para luego ejecutar análisis

específicos, tales como simulaciones de detonaciones y distribuciones de energía.

A continuación se definen algunos conceptos de interés.

Factor de carga: Mediante este término se describe la cantidad de explosivo usado para romper

un volumen o peso unitario de roca. El factor de carga se indica mediante unidades de kg/m3 o

kg/ton.

Velocidad de Detonación (VOD): Es la velocidad mediante la cual la onda de detonación se

propaga a través de una columna explosiva, por lo tanto, es un parámetro que nos indica como se

libera la energía.

Densidad Lineal: Es una medida de la masa por unidad de longitud, y es una característica de

objetos unidimensionales. En el Sistema Internacional la unidad de densidad lineal es el kilogramo

por metro (kg / m)

Métodos de explotación:

Sublevel Stoping

• Se aplica preferentemente en yacimientos verticales o subverticales de gran espesor (>10

m), también puede ser aplicado a yacimientos masivos o de mantos de gran potencia.

• El macizo rocoso debe presentar una alta competencia.

El método consiste en excavar el mineral por tajadas verticales dejando el caserón vacío, el

mineral arrancado se recolecta en embudos dispuestos en la base del caserón.

El desarrollo de tiros largos de gran diámetro en la minería subterránea ha significado un auge de

este método.

Pro: Permite utilizar equipo mecanizado de gran rendimiento aumentando la productividad.

Contra: el método resulta poco selectivo, entre material mineralizado y estéril, dado que el

trazado de líneas no acepta trazos sinuosos.

Block Caving

Es un método de extracción subterránea que funciona por hundimiento de bloques de mineral de

gran volumen, se aplica generalmente en yacimientos masivos. En general consiste en extraer

suficiente mineral de un nivel inferior para que el superior pierda sustento y se hunda por efecto

de la gravedad.

Las características deseables del macizo rocoso para aplicar este método son que presente

relativamente una baja competencia y que se encuentre debidamente fracturado.

Pro: bajo costo y alta productividad, siendo posible su aplicación a yacimientos de baja

Ley.

Contra: -Requiere una alta preparación de los bloques en términos de tiempo y dinero.

-Una vez aplicado el método de explotación es difícil cambiarlo por otra

metodología distinta.

Rangos de diámetros de equipos de interés:

Equipo Rango diámetro de perforación [mm]

DTH 70-230

SIMBA 51-89

JUMBO FRONTAL* 27-51

*Dependiendo del diámetro de la sección de excavación los diámetros varían

según: < 10m2 -> 27-40 mm

10-30m2 -> 35-45 mm

> 30m2 -> 38-51 mm

Pasaduras: Es la longitud del pozo por debajo del nivel del piso, se utiliza principalmente para

nivelar la superficies y no tener problema de “patas”.

Líneas de precorte: Son utilizadas como una medida de precaución para prevenir que las caras

libre sean afectadas por los efectos de las voladuras de producción. La detonación de la línea de

pre-corte se lleva a cabo antes de la detonación de cualquier hoyo de producción.

Uso de Jk-SimBlast:

Malla 1

1.- Se establece la malla de 5x11 con un diámetro de 200 mm de una DTH en los niveles 150 y 140

con una pasadura de 0.6 m

2.- se procede a cargar explosivo ANFO (sin presencia de agua, pensando en los costos) del 60%

con taco del 40 % en cada pozo.

3.- se establece el APV con delay 600 [m/s] y distancia de 0,15 [m] colocando en la parte inferior

(desde el pie).

4.- se procede a realizar el amarre de los pozos mediante la configuración 1 con amarre paralelo

de 42 ms y amarre oblicuo de 9 ms.

5.- se realiza la simulación colocando el iniciador según indica la imagen del modelo.

6.- Se muestran las líneas de isotiempo.

7.- se muestra el análisis de kg explosivo vs tiempo, también se muestra el gráfico q indica que un

máximo de 4 pozos explotan a la vez y el análisis de vibraciones a un costado indicando un PPV de

3,2 mm/S y 149,8 dBL.

8.- por último se muestra el análisis de distribución de energía obtenido.

Malla 2

1.- El análisis y procedimiento es idéntico hasta el amarre el cual se detalla a continuación:

2.- Líneas isotiempo:

3.- Se muestra la secuencia de tronadura

4.- Se muestra el análisis de kg explosivo vs tiempo, también se muestra el gráfico q indica que un

máximo de 4 pozos explotan a la vez y el análisis de vibraciones a un costado indicando un PPV de

3,2 mm/S y 149,77 dBL.

5.- Para finalizar se muestra análisis de distribución de energía.

Conclusiones:

Del desarrollo de ambas configuración de mallas se establece que la configuración del amarre

además de tener utilidad en la planificación de la tronadura estableciendo por ejemplo el sentido

en que se desplace el material removido con lo cual se puede ver que en la malla 1 el material sale

hacia los lados dejando la parte posterior y frente libres en el caso de la malla 2 en cambio el

material sale hacia los lados y también en alguna medida hacia adelante y prefiriendo en mayor

medida el lado izquierdo en cuanto a la distribución de energía el análisis muestra que ambas

mallas son bastante similares, sin embargo cabe destacar que para el caso de la malla 2 hay un

máximo de 4 pozos que salen a la vez, en el caso de la malla 1 son 5, lo que genera una

disminución en las vibraciones y una velocidad peack de partícula (PPV) menor