curso precorte

7/30/2019 CURSO PRECORTE

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1. TRONADURAS CONTROLADAS

El dao originado en la roca por efecto de una tronadura se puede diferenciar en dossectores (ver figura N 1.1):

a) El sector asociado a la zona de tronadura que va a ser removido por algn equipode excavacin.

b) El sector correspondiente al entorno de la tronadura, donde se producen daosque es necesario controlar por razones tales como:

Evitar dilucin del mineral.

Evitar mayor excavacin de lo deseado (sobre-excavacin).

Generar una pared sana en el talud del banco.

Generar una geometra del rajo ms econmica.

Figura 1.1

En relacin al punto b), se define bsicamente como dao a la roca a la alteracin desus parmetros geomecnicos y la consiguiente disminucin de sus propiedadesresistivas, tales como su resistencia a la compresin y su resistencia a la traccin. Estogenera automticamente otros cambios en las propiedades geoestructurales de la roca.

1

Zona de Excavacintronadura

Entorno tronadura


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Para el control de dao sobre las paredes del talud se propone realizar tronaduras a loancho del banco en dos etapas, llamadas primera y segunda huincha. La tronadura de la

primera huincha se considera como una tronadura de produccin, cuyo volumeninvolucrado no alcanzar hasta la pared del banco. Se trata de una tronaduraconvencional en la que no se aplica ningn sistema de control de dao en las ltimasfilas, puesto que an resta por tronar una segunda huincha.

La figura 1.2 indica un bosquejo de cmo se disponen las tronaduras a lo ancho delbanco.

Figura 1.2

Por lo tanto la explotacin de los bancos se puede realizar con tronaduras separadas endos huinchas. La primera es una tronadura de produccin, que est alejada del talud lo

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A

B

PRIMERA

HUINCHA

SEGUNDA

HUINCHA

Pared del Banco

Perfil AB

A B

SEGUNDA

HUINCHA

PRIMERA

HUINCHA


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suficiente para no generar dao en ste. La segunda es una tronadura controlada, lacual se disea de tal manera de generar el mnimo dao en la pared del talud.

En un esfuerzo por mejorar la estabilidad de los taludes en las paredes del pit final, lastcnicas de tronadura controladas en lo que se refiere a tronaduras amortiguadas y deprecorte han sido adoptadas en diversas faenas, para poder minimizar el dao inducido

tras la zona de tronadura.

1.1.- DISEO TRONADURA DE PRECORTE.

El desarrollo de un precorte tiene por finalidad generar una lnea de debilidad tras latronadura cuyos beneficios pueden ser los siguientes:

- Formacin de una pared de banco ms estable.- Generar el lmite de penetracin de la pala.- Obtener las bermas programadas.- Crear una percepcin de seguridad.

Los beneficios del precorte, en trminos de estabilidad de talud, pueden no ser fciles deevaluar. Por ejemplo, la no creacin de medias caas en la tronadura de precorte, nonecesariamente significa un mal resultado del precorte ya que an as los resultados enlo que se refiere a estabilidad de la pared pueden ser buenos.

Como se sabe, el precorte debe ser capaz de inducir fracturas en un plano para atenuarlas vibraciones de la tronadura principal, lo cual depende mucho de la calidad de lasfracturas que se formen. Las vibraciones se atenuarn ms, mientras stas crucenfracturas lo ms abiertas y limpias posibles.

As como las vibraciones inducidas por una tronadura son responsables de los daos

producidos, el empuje de los gases de explosin tambin es responsable del daoocasionado en la pared final, por lo tanto la lnea de fractura generada por el precortetambin debe actuar como una zona que permita la evacuacin de estos gases.

Teora del precorte

El principio del precorte es minimizar las presiones en el pozo, justo lo suficiente paragenerar grietas entre pozos adyacentes en la lnea del precorte.

Para obtener buenos resultados en el precorte, tres requerimientos deben tomarse encuenta:

- Una lnea de pozos con pequeo espaciamiento- Una baja densidad lineal de carga de explosivo- Una simultaneidad en la iniciacin de los pozos.

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Para la generacin del plano de debilidad mediante una grieta a lo largo de los pozos deprecorte, la presin en las paredes del pozo ( Presin de barreno) debe ser del ordende la resistencia a la compresin de la roca.

Para el clculo de la presin en las paredes del pozo se utiliza la siguiente expresin:

)1(110 2expxVODxpbi =

PBI = Presin en las paredes del pozo (Mpa).dexp = densidad del explosivo (g/cm3).VOD = Velocidad de detonacin del explosivo (km/s).

Examinando la ecuacin 1, se aprecia que para un explosivo completamente acoplado alpozo, las presiones que se generan en las paredes de ste son del orden de los 850Mpa, y considerando que en diversas faenas la resistencia a la compresin de la roca esdel orden de los 50 a 150 Mpa, la presin en el pozo est muy por encima de este valor.Por lo tanto para lograr este orden de magnitud se debiera ocupar explosivos condensidades del orden de 0.2 (g/cm3) y velocidades de detonacin del orden de 2500 m/s,

lo cual no es aplicable operacionalmente.

Por tal motivo, para el precorte se utilizan explosivos desacoplados, mediante el uso deexplosivos de menor dimetro que el del pozo. Como recomendacin general, eldimetro de la carga debe ser a lo menos la mitad del dimetro de perforacin.

Para el clculo de la presin en las paredes del pozo de un explosivo desacoplado, seutiliza la siguiente expresin:

)2(***1102

exp VODfPn

b =

en que f es la razn de desacoplamiento, definida como la relacin entre el volumen delexplosivo y el volumen del pozo. El exponente n se estima igual a 1.25 para pozos secosy 0.9 para pozos con agua.

Propiedades de la roca

Como en todas las prcticas de tronadura, la geologa local ejerce una gran influencia en

sus resultados, especialmente en el precorte.

a) Parmetros Resistivos

Para minimizar el dao tras la fila del precorte, el esfuerzo inducido por el precorte nodebiera exceder en el plano la resistencia a la traccin de la roca, pero para lograr estose requerira del uso de una lnea de precorte con pozos extremadamente juntos, lo cualse lograra con cargas extremadamente pequeas y con separaciones entre pozos deigual modo.

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En la prctica, se ha llegado ha establecer que la presin de detonacin que se debieraalcanzar en el pozo debe estar en el orden de 1.5 a 2 veces la resistencia a lacompresin de la roca.

Por otro lado, se ha determinado que cuando se trabaja en una roca cuya resistencia a

la compresin es menor de 70 Mpa, es muy difcil obtener un buen resultado, y menospensar que se obtendrn medias caas en las paredes del talud.

b) Control Estructural

La naturaleza y orientacin de las discontinuidades en el macizo rocoso son crticas en elresultado del precorte. Por ejemplo, si existe un aumento de la frecuencia de fracturasentre los pozos del precorte, disminuye la posibilidad de formar un plano de debilidadcon la tronadura de precorte. La naturaleza de las discontinuidades tambin es unparmetro relevante debido a que si stas son cerradas y bien cementadas, existe unaprobabilidad mayor que el plano de grietas generado por el precorte se pueda propagar.

Por el contrario, si estas grietas estn abiertas y limpias generarn una zona deinterrupcin de la formacin de un plano de debilidad.

Los tres principales factores geoestructurales que afectan el resultado del precorte son:

- La frecuencia de fractura a lo largo de la lnea de precorte.- El ngulo formado entre la lnea de precorte y las estructuras.- El relleno de las fracturas.

De algunas investigaciones sobre la orientacin de las fracturas con respecto a la lneade precorte, se tiene que ngulos menores a 10 y superiores a 60 grados entre laestructura y la lnea de precorte tiene un menor efecto sobre el resultado en la pared

final. Por el contrario, ngulos entre 15 y 60 grados son los ms desfavorables en elresultado del precorte.

Dimetros de perforacin

Es ampliamente reconocido que los mejores resultados de precorte se obtienen condimetros pequeos de perforacin; sin embargo, hay que tomar en cuenta la longituddel banco a perforar y las desviaciones de los pozos.

Espaciamiento entre pozos

El espaciamiento entre los pozos del precorte se reduce, si ste lo comparamos con elespaciamiento en una fila amortiguada. Esta disminucin de espaciamiento se debeprincipalmente para que exista una interaccin entre los pozos, debido a que a stos seles ha reducido la carga considerablemente con el objeto de generar bajas presiones en

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las paredes de ellos. Existen algunas reglas para definir el espaciamiento entre pozos,como por ejemplo:

)3(*dKS =

Donde S es el espaciamiento en mm, k es una constante entre 14 y 16, y d es el

dimetro de perforacin en mm. ( algoritmo propuesto por Sutherland en 1989).

La frmula general que se utiliza y aplica para el clculo de espaciamiento enChuquicamata es la siguiente:

)4()(

*T

TPdS

b+

=

donde S es el espaciamiento en mm, T es la resistencia a la traccin de la roca en Mpa,Pb es la presin de detonacin en el barreno en Mpa y d es el dimetro de perforacin enmm.

Esta definicin de espaciamiento no considera las caractersticas estructurales de laroca. No obstante, algunos investigadores tales como Chiappeta (1982) sugieren quesi la frecuencia de las discontinuidades excede de 2 a 3 entre los pozos de precorte, losresultados seran bastante pobres en trminos de generacin de medias caas.

Densidad de carga

El trmino factor de carga definido en gr/ton no es aplicable para el precorte, puesto quesu finalidad no es fragmentar un volumen de roca, sino que generar un plano defractura, por lo que la densidad de carga para un precorte se define en kg/m 2.

De acuerdo a las ecuaciones 1, 2 y 4 se obtiene una relacin que define la densidad decarga, en funcin de las caractersticas geomecnicas de la roca y el dimetro deperforacin

+=

nn

nnn

VOD

UCSa

a

d/2/1

/1)

11(

exp

/1

*110

***

)112(*

4

donde:

= Densidad de carga en kg/m2

n = Factor de acoplamiento pozo seco 1.25Pozo con agua 0.9

d = Dimetro del pozo (mm)VOD = Velocidad de detonacin (km/s)UCS = Resistencia a la compresin no confinado (Mpa)

exp = densidad del explosivo (g/cm3)

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De la expresin anterior se desprende que la densidad de carga es directamenteproporcional al dimetro de perforacin y casi directamente proporcional a la resistenciade la roca.

A modo de ejemplo, se entrega la figura 1.3 donde se define la densidad de carga en

funcin a la resistencia de la compresin de la roca, considerando como explosivoENALINE cuyas caractersticas de velocidad y densidad son las siguientes:

Velocidad de Detonacin: 5200 m/sDensidad Explosivo: 1.1 g/cm3

DENSIDAD DE CARGA

0,00

0,50

1,00

1,50

2,00

2,50

50

75

100

125

150

175

200

250

UCS (MPa)

Den

sidadcarga(kg/m^2)

102 mm

115 mm

125 mm

150 mm

165 mm

280 mm

Figura 1.3

Secuencia de salidaEl precorte debe ser iniciado en forma separada o en conjunto con la tronadura deproduccin, pero con una diferencia de a lo menos 100 ms previo a la tronadura deproduccin.

Con respecto a los intervalos entre pozos del precorte, la teora de formar una grieta detensin entre dos pozos implica una detonacin simultnea de ellos. A modo dereferencia, Ouchterlony (1995) report que si existen diferencias de tiempo de 1ms entre

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pozos de precorte, esta generara mayores daos alrededor de un pozo. Por tal motivo elautor del estudio recomienda el uso de cordn detonante para la iniciacin del precorte.Idealmente debieran ser detonados todos los pozos del precorte en forma simultnea,pero como medida de precaucin en lo que es vibraciones, estos debieran serdetonados en grupos de 20 a 30 pozos.

Efectos de la exactitud de la perforacin

La importancia de la exactitud de la perforacin puede no ser considerada cuando sedisea un precorte, pero esta tiene una gran importancia debido al paralelismo quedebiera existir entre los pozos, ya que su no paralelismo puede ser la causa de perfilesirregulares.

Inclinacin del precorte

Los mximos beneficios en trminos de mejorar la estabilidad de los taludes, se obtienencuando el precorte es perforado inclinado. Estas inclinaciones fluctan en el rango de 15a 30 grados, siendo mejores los resultados a medida que se utiliza una mayorinclinacin, aumentando ciertamente la dificultad en la perforacin.

Cuando se realizan precortes inclinados y una fila buffer delante de ellos, es convenientetronar el precorte antes de la tronadura de produccin, principalmente para evitar que lafila buffero amortiguada en la zona del pie del banco, quede demasiado cerca del pozode precorte y sta pueda ser iniciada por simpata (ver figura 1.4).

Figura 1.4

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0.6 B B B

Filas de produccin

Filas amortiguadas

Fila de precorte


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1.1.1.- PROPOSICIONES DE DISEOS DE PRECORTE

De acuerdo a lo presentado con anterioridad, para diferentes tipos de roca se handiseado precortes en base al formulismo ya presentado y los resultados obtenidos sonlos que aparecen en las tablas 1.1 a 1.4, considerando como explosivo a utilizarENALINE. Adems se define que para determinar el dimetro de explosivo, la presin en

las paredes del pozo no debiera superar en 1,5 veces la resistencia a la compresin dela roca. Los dimetros de perforacin a considerar para la definicin del precorte sern:4.5 ; 6.5 y 9 7/8.

TABLA 1.1: DISEO PRECORTE GRANODIORITA ELENA

Roca: Granodiorita

Dimetro Perf.(pulg) 6.5 4.5 9.875Resistencia Traccin (Mpa) 6.8 6.8 6.8Resistencia Compresin (Mpa) 44 44Densidad Explosivo (g/cm3) 1.1 1.1Velocidad Detonacin (m/s) 5200 5200Dimetro expl. sugerido (pulg) 1.36 0.94 2.07Espaciamiento Sugerido(cm) 177 122 269Densidad de Carga sug. ( kg/m^2) 0.33 0.23 0.50Densidad Carga Resultante (kg/m^2) 0.59 0.41 0.89

Dimetro explos. a utilizar (pulg) 1.25 1 2

Espaciamiento Resultante (cm) 145 139 248Densidad de Carga Result. ( kg/m^2) 0.60 0.40 0.90

Dimetro explos. a utilizar (pulg) 1.25 1 2Espaciamiento propuesto (cm) 150 140 250Densidad de Carga Result. ( kg/m^2) 0.58 0.40 0.89

TABLA 1.2: DISEO PRECORTE METASEDIMENTO

Roca Metasedime

Dimetro Perf.(pulg) 4.5 6.5 9.875Resistencia Traccin (Mpa) 12.8 12.8 12.8Resistencia Compresin (Mpa) 49 49 49Densidad Explosivo (g/cm3) 1.1 1.1 1.1Velocidad Detonacin (m/s) 5200 5200 5200Dimetro expl. sugerido (pulg) 0.99 1.42 2.16Espaciamiento Sugerido(cm) 77 111 169Densidad de Carga sug. ( kg/m^2) 0.25 0.36 0.55Densidad Carga Resultante (kg/m^2) 0.70 1.02 1.54

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Dimetro explos. a utilizar (pulg) 0.875 1.25 2Espaciamiento Resultante (cm) 60 85 143Densidad de Carga Result. ( kg/m^2) 0.71 1.03 1.56

Dimetro explos. a utilizar (pulg 0.875 1.25 2Espaciamiento propuesto (cm) 100 200 300Densidad de Carga Result. ( kg/m^2) 0.43 0.44 0.74

TABLA 1.3: DISEO PRECORTE PORFIDO POTASICO

RocaPrfidoPotsico

Dimetro Perf.(pulg) 4.5 6.5 9.875Resistencia Traccin (Mpa) 13 13 13Resistencia Compresin (Mpa) 57 57 57Densidad Explosivo (g/ cm3) 1.1 1.1 1.1

Velocidad Detonacin (m/s) 5200 5200 5200Dimetro expl. sugerido (pulg) 1.05 1.51 2.30Espaciamiento Sugerido(cm) 87 125 190Densidad de Carga sug. ( kg/m^2) 0.28 0.41 0.62

Densidad Carga Resultante (kg/m^2) 0.71 1.02 1.55

Dimetro explos. a utilizar (pulg) 1 1.5 2Espaciamiento Resultante (cm) 78 123 142

Densidad de Carga Result. ( kg/m^2) 0.71 1.02 1.58

Dimetro explos. a utilizar (pulg 1 1.5 2

Espaciamiento propuesto (cm) 100 200 300Densidad de Carga Result. ( kg/m^2) 0.56 0.63 0.74

TABLA 1.4: DISEO PRECORTE PORFIDO ESTE CLORITICO

Roca Porfido EsteDimetro Perf.(pulg) 4.5 6.5 9.875Resistencia Traccin (Mpa) 7.4 7.4 7.4Resistencia Compresin (Mpa) 49 49 49Densidad Explosivo (gr/cc) 1.1 1.1 1.1Velocidad Detonacin (m/s) 5200 5200 5200

Dimetro expl. sugerido (pulg) 0.99 1.42 2.16Espaciamiento Sugerido( cm) 125 180 274Densidad de Carga sug. ( kg/m^2) 0.25 0.36 0.55Densidad Carga Resultante (kg/m^2) 0.43 0.63 0.95

Dimetro explos. a utilizar (pulg) 1 1.25 2Espaciamiento Resultante (cm) 129 135 230

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Densidad de Carga Result. ( kg/m^2) 0.43 0.65 0.97

Dimetro explos. a utilizar (pulg 1 1.25 2Espaciamiento propuesto (cm) 150 170 270Densidad de Carga Result. ( kg/m^2) 0.37 0.51 0.83

2.- DISEO DE TRONADURA AMORTIGUADA

La definicin del diseo de una tronadura amortiguada, se plantea como aquella quegenere el mnimo dao posible trs la ltima fila de la tronadura, permitiendo que elequipo de carguo lo haga solo hasta la lnea de programa definida por diseo.

Para tal propsito se plantea como regla general realizar para las dos ltimas filas undiseo de tronadura controlada, el cual variar principalmente con respecto a latronadura de produccin, en el dimetro a utilizar, y en la dimensin de la malla.Obviamente se tender a utilizar en estas dos ltimas filas dimetros menores deperforacin, y mallas ms reducidas con respecto a la tronadura de produccin, no

obstante existen casos en la tronadura amortiguada se define con igual dimetro a la deproduccin pero con mallas ms reducidas.

Para la realizacin del diseo de tronadura amortiguada se plantean dos alternativas,siendo stas las siguientes:

a) Definicin de tronadura amortiguada por anlisis de velocidad crtica de la roca.

b) Definicin de tronadura amortiguada por reduccin de la presin en las paredes delpozo.

2.1.- DEFINICION DE TRONADURA AMORTIGUADA POR ANALISIS DE VELOCIDADCRITICA DE LA ROCA

Para la definicin del diseo es necesario simular las tronaduras, de manera de poderpredecir los halos de vibraciones que se generen trs la ltima fila de sta. Previo a esto,es necesario tener presente cual es el valor mximo de velocidad de partcula que sepermitir trs la ltima fila y a que distancia de sta.

Como punto de partida se puede suponer que el valor mximo de velocidad de partculaspermitida trs la ltima fila, puede ser el valor del PPV crtico de la roca, y la distancia ala cual se alcance este valor se puede tomar como 10 m.

Para la definicin de la malla se parte de dos fundamentos:

1.- Dimetro de perforacin a utilizar en el diseo amortiguado.2.- Mantener el factor de carga en los pozos de la tronadura amortiguada,respecto a la tronadura de produccin.

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Dimetro de perforacin

Si el dimetro de perforacin para el diseo amortiguado se mantiene con respecto aldimetro de produccin, el burden y el espaciamiento de la tronadura amortiguadadebiera reducirse de 0,6 a 0,8 veces el burden y espaciamiento de la tronadura deproduccin.

Por otra parte si los dimetros de perforacin disminuyen, el burden y espaciamientodebieran estar entre los 0,7 a 0,9 veces los valores nominales definidos para un diseoterico de produccin con ese dimetro.

Factor de carga

Para la definicin de carga para los pozos amortiguados, debiera tomarse como puntoinicial utilizar una carga explosiva tal de mantener el factor de carga de la tronadura deproduccin, obviamente la carga disminuir con respecto a la carga de produccin porexistir una reduccin de la malla.

Al existir una reduccin de la carga, existe la posibilidad de dejar decks de aire en lospozos del diseo amortiguado.

Ejemplo de anlisis

Como ejemplo se presentan diferente simulaciones de tronadura amortiguadas para untipo de roca cuya velocidad de partculas crtica alcanza un valor de 711 mm/s.

Para tal propsito la distancia a la cual se simular la velocidad crtica ser de 10 m trsla ltima fila de material tronado.

Para determinar los halos de velocidades de partculas, se ocupar el software QED.

Los dimetros a utilizar para la definicin de las ltimas filas sern los siguientes:

6 pulgadas; 9 7/8 pulgadas y 11 pulgadas y considerando una malla normal deproduccin de 7 x 13 y un dimetro de 11 pulgadas.

DEFINICION TRONADURA AMORTIGUADA

Todos los anlisis se realizarn en bancos de 15m manteniendo el factor de cargapromedio de los pozos en 165 gr/ton.

a) Diseo amortiguado en 6 Pulgada

Para 6 pulgadas se propone el diseo de la figura 2.1:

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Figura 2.1

Los formatos de carguo para el diseo planteado son los siguientes:

Tabla 2.1 Formatos de carguo

Lp Hb Carga fondo Carga Columna Carga columna Aire tacoM m Exp/kilos Exp/kilos Exp/kilos m m

Ultima fila 16 15 H930/150 kg 2.1 7

Penltima 16 15 H930/160 kg 1,7 7

Antepenltima 17 15 H930/370 kg 2,6 8,5

Produccin 17 15 H945/300 kg H930/150 kg Anfo/110 kg 8,5

De acuerdo al formato de carguo presentado, el anlisis de vibraciones que se realizadetermina que a 10 m trs la ltima fila se genera una velocidad de partculas de 343mm/s el cual aparece en la figura 2.2.

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DISEO TRONADURA AMORTIGUADA

DIAMETRO 6 1/2 PULGADAS

4.3 m.

5 m

14 m

13 m.

4.3 m.

7 m mm. {Produccin11 pulg.5 m {Filas 6 1/2amortiguadas


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Figura 2.2

b) Diseo amortiguado en 9 7/8 Pulgadas

Para 9 7/8 pulgadas se propone el diseo de la figura 2.3:

Figura 2.3


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PERFIL DE VIBRACIONES FILA AMORTIGUADA 6 1/2

QED Blasting Model

height (m)

distance (m)0.0 25.0 50.0 75.0

0.0

10.0

PkPressure2403.8 MPa

Coupling fc1.000

mm/sec1 352.00

1

343 mm/s

DISEO TRONADURA AMORTIGUADA

DIAMETRO 9 7/8 PULGADAS

6.5 m

6 m

14 m

13 m

7 m

{Produccin11 pulg.

5 m

6.5 m

Filas9 7/8amortiguadas{


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Tabla 2.2: Formatos de carguo

Lp Hb Carga fondo Carga Columna Carga columna Aire tacom. m. Exp/kilos Exp/kilos Exp/kilos m. m.

Ultima fila 16 15 H930/210 kg 3.8 8

Penltima 16 15 H930/230 kg 3.4 8Antepenltima 17 15 H930/370 kg 2.6 8.5

Produccin 17 15 H945/300 kg H930/150 kg Anfo/110 kg 8.5

De acuerdo al formato de carguo presentado, el anlisis de vibraciones que se realizadetermina, que a 10 m trs la ltima fila se genera una velocidad de partculas de 460mm/s el cual aparece en la figura 2.4.

Figura 2.4

c) Diseo amortiguado en 11 Pulgadas

Para 11 pulgadas se propone el diseo de la figura 2.5:

15

PERFIL DE VIBRACIONES FILA AMORTIGUADA 97/8

QED Blasting Model

height (m)

distance (m)

0.0 25.0 50.0 75.0 100.0

0.0

10.0

PkPressure2403.8 MPa

Coupling fc1.000

mm/sec1 460.00

1

460 mm/s

DISEOTRONADURA AMORTIGUADA

DIAMETRO 11 PULGADAS

6.5 m

7 m

14 m m.13 m

7 m.

{Produccin11 pulg.

6 m

6.5 m

Filas 11amortiguadas{


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Figura 2.5


Tabla 2.3: Formatos de carguo

Lp Hb Carga fondo Carga Columna Carga columna Aire tacom. m. Exp/kilos Exp/kilos Exp/kilos m. m.

Ultima fila 16 15 H930/270 kg 2.7 9.0

Penltima 16 15 H930/290kg 2.4 9.0

Antepenltima 17 15 H930/410 kg 1.9 8.5

Produccin 17 15 H945/300 kg H930/150 kg Anfo/110 kg 8.5

De acuerdo al formato de carguo presentado, el anlisis de vibraciones que se realizadetermina, que a 10 m trs la ltima fila se genera una velocidad de partculas de 531mm/s el cual aparece en la figura 2.6.

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)3(.

=h

c

r

rxcRC

( ) )2(.. .RCxPPd =

1.- El burden de la(s) fila(s) amortiguada(s) debe estar en el rango de 0.5 a 0.8veces el burden de produccin y el espaciamiento del orden de 1.25 veces elburden definido para la(s) fila(s) amortiguada(s).

2.- Una vez establecido el burden y espaciamiento de la tronadura amortiguadaen base al punto 1, se define la carga por pozo de tal manera que la presin en

las paredes del pozo asociada al rea de influencia de cada pozo se reduzca enun 60 %. La relacin 1 da cuenta de esta reduccin.

( )16.0

...

...

.

=

prodprodamort

amortamortamortbprod

bamortxBxEr

xBxExrxPP

donde:

Pb amort, prod = Presin de pozo en amortiguado o produccin

ramort,prod = Radio perforacion amortiguado o produccin

E amort. prod. = Espaciamiento amortiguada o produccin

B amort. prod. = Burden amortiguada o produccin

Una vez determinada la presin del barreno requerida en los pozos de la filaamortiguada, se calcula en base a las ecuaciones 2 y 3 el factor de desacople delexplosivo en el pozo.

donde:

Pd = Presin en el pozo con carga desacoplada.

Pc = Presin en el pozo con carga sin desacoplar.

C = Porcentaje de la columna de explosivo cargada.

rc = Radio de la carga explosiva.

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rh= Radio del pozo.

El desacople del explosivo se puede realizar de dos maneras, la primera es utilizando undimetro de explosivo menor al del pozo y en este caso determinar el valor de rcmanteniendo el valor de c en 1. La segunda manera es ocupar explosivo sin desacoplar

(rc = rh) y determinar el valor de c, es decir ocupar deck de aire y/o tacos intermedio en lacolumna.

Ejemplo de aplicacin

A partir de las siguientes caractersticas de la tronadura de produccin, se define la mallay carga para una tronadura amortiguada:

Tronadura de produccin:

- Dimetro perforacion: 10 pulgadas

- Malla : 5.5 x 6.0- Factor de carga: 300 gr/ton- Densidad de explosivo: 1.2 gr/cc- Velocidad de detonacin: 5200 m/s- Pasadura: 1.5 m- Densidad roca: 3.2 gr/cc

Para el clculo de burden y espaciamiento de la(s) filas amortiguada(s), se asume un55% de los valores de produccin es decir:

Bamort.= 0.55 x 5.5 m = 3 m

Eamort.= 1.25 x 3 m = 3.75 m

Para el clculo de la presin en las paredes del pozo se utiliza la siguiente expresin:

2

exp110 xVODxpbi =

PB prod = Presin en las paredes del pozo (Mpa).dexp = densidad del explosivo (g/cm3).VOD = Velocidad de detonacin del explosivo (km/s).

PB prod = 110 x 1.2 x 5.22

Mpa = 3569 Mpa

y la presin requerida para los pozos de amortiguada se calcula en base a la relacin 1

Pb amort. = 0.6 x 3569 x 10 x 3 x 3.75 = 730 Mpa10 x 5.5 x 6

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por lo que:

C.R.2.4 = 730 = 0.213569

C.R. = 0.51

Por lo que s el carguo del pozo amortiguado se realiza con un dimetro del explosivomenor al del pozo, ste se calcula de la siguiente manera:

C.R = c0.5 x rc/ rhdonde c =1 entonces:

rc = 0.51 x 10 = 5 pulgadas

Por otra parte considerando que el explosivo a colocar en la fila amortiguada ser deigual dimetro del pozo es decir rc = rh se tiene:

C.R = c0.5 x rc/ rh

C = 0.512 = 0.26

Lo que indica que se debiera cargar solo un 26 % de la columna explosiva que se cargaen produccin.

3.- CALCULO DE LA DISTANCIA ENTRE FILA DE PRECORTE Y TRONADURAAMORTIGUADA

Para el caso en que el diseo considere una tronadura amortiguada en conjunto con unprecorte, es necesario determinar la distancia entre la fila amortiguada y el precorte.Para tal propsito se definen dos mtodos para el calculo:

1.- Mtodo en base al anlisis de velocidad de partcula de la roca.

2.- Mtodo en base a la relacin de la presin en las paredes del pozo, entre los tirosde produccin y amortiguados.

3.1.- METODO EN BASE AL ANLISIS DE VELOCIDAD DE PARTCULA DE LAROCA.

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Esta metodologa esta basada en un anlisis de los sobrequiebres obtenidos en terrenopara cada zona de tronadura en particular. Como primera etapa es necesario determinarel sobrequiebre normal que se obtiene en una tronadura de produccin y/o amortiguada,sto puede realizarse teniendo los perfiles topogrficos del talud del banco, obtenidodespus de la limpieza del equipo de carguo. Adems se requiere definir un modelo devibraciones representativo para la zona en particular.

Con los antecedentes previos se simula la tronadura a la cual se le determin elsobrequiebre, de tal manera de definir los halos de vibraciones que se generan trs latronadura, en espacial en el perfil de sobrequiebre determinado en forma topogrfica.

Las figuras 3.1 y 3.2 indican lo anteriormente mencionado

Figura 3.1

Figura 3.2

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QED Blasting Model

height (m)

distance (m)0.0 25.0 50.0 75.0

0.0

10.0

PkPressure2481.8MPaCouplingfc

1.000

mm/sec1 2236.00

1

2 1137.00

2

2

2

2

2

2

3 578.00

3

3

Simulacin de tronadura

Pozos deTronadura

Determinacin de nivelesde vibraciones

Perfil topogrfico

2236 mm/s

1137 mm/s

578 mm/s


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Una vez determinado el nivel de vibraciones que se alcanza en el plano del talud, sedefine la distancia de la ltima fila amortiguada al precorte de tal manera que los nivelesde vibraciones en la lnea de precorte no excedan los valores obtenidos de lassimulaciones realizadas para el perfil topogrfico tal como se indica en la figura 3.3

Figura 3.3

3.2.- MTODO EN BASE A LA RELACIN DE LA PRESIN EN LAS PAREDES DELPOZO, ENTRE LOS TIROS DE PRODUCCIN Y AMORTIGUADOS.

Este mtodo propone determinar la distancia entre la ultima fila de la tronaduraamortiguada y el precorte mediante la siguiente relacin:

ododb

AmortbAmort

AmortxRP

xRRFPD

Pr

5.0

Pr

5.0

)(

..)(=

donde :

DAmort = Distancia desde la fila amortiguada al precorte (m)

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Velocidades departculas no mayores a:

Pozos amortiguados

Distancia de tronadura amortiguadaa lnea de precorte

d (m)

1137 mm/s

2236 mm/s

578 mm/s


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Pb amort, prod = Presin de pozo en amortiguado o produccin

R amort,prod = Radio perforacin amortiguado o produccin

F.R. = Sobrequiebre Tronadura de produccin

Suponiendo el ejemplo del punto 2.2 se tiene que al considerar un sobrequiebre de latronadura de produccin de 5 m, la distancia de la ltima fila de la tronadura amortiguadaa la lnea de precorte queda definida por la siguiente expresin:

mx

xxDAmort 26.2

10)3569(

105)730(5.0

5.0

==

curso precorte

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