manual basico 3x3win simulacion de voladura de rocas

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Manual Usuario 3x3Win Autor:Vicente Prez T.

1.

CREACION DE UN DISEO.

Para la creacin de un diseo se utilizan los siguientes comandos: 1. Creacin de String. 2. Generacin Mesh. 3. Creacin Drill. 4. Creacin Hole. 5. Cargar tiro Decks 6. Simulacin dinmica o esttica ( Charge). La Descripcin de cada uno de estos comandos se detallan con posterioridad.

2.

AMBIENTE DE DISEO.

Windows ( Ventana).

MENU DESPLEGABLE

CURSOR 3D

AREA GRFICA

INDICADOR VISTA

B1

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Ademas del men desplegable, tambin incorpora un men vertical ( Design ; Analysis ; Move cmara )

2.1

Cmara.

El control de cmara permite realizar Zoom sobre un objeto, orbitar en 3D y Pan. Tambin permite incrementar o decrecer la velocidad del movimiento de la cmara ( Adjust ; Fine, Med, Coarse. UNKNOWN: El programa contiene vistas

predeterminadas. Al pinchar en el men colgante se describen una gama de vistas. Position: Describe una posicin determinada, dadas las coordenadas Norte, Este, Cota. Look At: Permite visualizar una vista determinada, dadas las coordenadas Norte, Este, Cota.

2.2

Goto Location (Cursor 3D).

Al realizar un diseo, se requiere una ubicacin puntual ( Ejemplo Drill, hole etc.). Esta opcin permite mover el cursor a una posicin determinada.

Ubicacin: Goto

Goto location

Permite mover en coordenadas absolutas o relativas. Permite trabajar en sistema cartesiano o esfricas.

NOTA :Al trabajar siempre aparece en la parte inferior un men de dilogo con la operacin que se est realizando.

B2

Manual Usuario 3x3Win Autor:Vicente Prez T.

Men de dialogo

2.3

Crear material.

Permite asignar caractersticas de material a un determinado diseo. Se pueden especificar caractersticas de la roca como del explosivo. Ubicacin: Edit Materials

Al activar el comando aparecer el siguiente men de dialogo.

Show Rock: Al activar la opcin, se describirn una variedad de tipos de rocas. Show Explosives: Al activar la opcin, se describirn una variedad de tipos de explosivos.

Se puede elegir una propiedad por defecto o incorporar una nueva, para incorporar una nueva se deben completar los tem descritos en Current Material Properties, adicionalmente se pueden incorporar propiedades extras activando el comando Extra Properties.B3

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Extra

Properties:

Permite

incorporar

caractersticas adicionales, referidas para un tipo de roca. Una vez modificada o incorporada una

caracterstica adicional a la roca, pinchar el comando OK, luego se deben guardar los cambios realizados, para que el programa acepte estos cambios ( Save).

Para agregar un determinado tipo de roca, el programa pedir una serie de caractersticas Geomecnicas como: UCS UTS N E V G Vp D = resistencia a la compresin. = Resistencia a la traccin. = Porosidad. = Mdulo de Young. = Razn de Poisson. = Mdulo de corte. = ngulo de friccin interna. = Velocidad de onda. = Densidad.

Constantes empricas de Persson/Holmberg ( K y alfa)

Al marcar el comando Structure Description, describe el siguiente cuadro de dialogo. Permite estructuras. incorporar caractersticas de

B4

Manual Usuario 3x3Win Autor:Vicente Prez T.

Al

marcar

el

comando

Comminution

Description, describe el siguiente cuadro de dilogo. Permite incorporar caractersticas de Volabilidad, energa mnima de quiebre, rango de energa, etc.

Para agregar un determinado tipo de explosivo el programa pedir una serie de caractersticas, ilustradas en el siguiente cuadro de dilogo.

No permite incorporar caractersticas adicionales (Extra Properties). Slo las referidas en este cuadro de dilogo, tem Current Material Properties Tambin permite cambiar el color, slo se debe pinchar en la gama de colores, eligiendo uno de ellos. Una vez modificada o incorporada una caracterstica adicional, pinchar el comando OK, luego se deben guardar los cambios realizados, para que el programa acepte estos cambios ( Save).

Nota : Para el caso particular, de un anlisis de distribucin energtica 3D y 4D, el modelo slo asume la densidad de la roca, las propiedades extras son requeridas para otros anlisis. Para el caso del material Explosivo, conviene incorporar todas las caractersticas mostradas en el cuadro de dialogo anterior.

B5

Manual Usuario 3x3Win Autor:Vicente Prez T.

3. COMANDOS UTILIZADOS EN LA REALIZACIN DE UN DISEO.Los comandos que a continuacin se describen, son los requeridos para realizar un diseo. El orden de estos comandos son descritos en forma secuencial, es decir, el orden determina los pasos necesarios requeridos. 3.1 STRING ( Cuerda).

Para crear una seccin en 3x3win, el programa tiene secciones predeterminadas que son activadas por el comando Mesh. Ahora si la seccin no se encuentra dentro de una que es requerida, existe la posibilidad de crear una nueva seccin( descrito en el comando mesh, item 3.2). A su vez el programa 3x3win est vinculado con un sub programa el Dev Win, este tiene la finalidad de realizar secciones en forma sencilla para luego ser exportadas a 3x3win. A continuacin explicaremos en forma sencilla el funcionamiento del programa Dev Win. 3.1.1 Dev Win.

El programa permite realizar cualquier tipo de seccin, adems de incorporar tirosal diseo con gran precisin, la realizacin de un nuevo dibujo es bastante sencillo y muy amigable. Los archivos trabajados en este programa, tienen una extensin DVS( al exportar a 3x3win cambia automticamente a extensin DVE), mientras que la extensin de 3x3win es PRJ, a pesar de presentar distintas extensiones estos programas trabajan muy bien sincronizados en la importacin e exportacin de archivos. Trabajando en Dev Win.

Para crear un nuevo diseo, se debe seguir la siguiente rutina.

Ubicacin: Edit

New String Section

Al activar el comando aparecer el siguiente men de dilogo:

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New Drive Width: describe el ancho de la seccin. New Drive Height: describe el alto de la seccin. From Grade / Centre Line Intersection: define la lnea gradiente del diseo. Distancia medida desde la muralla Izquierda. Distancia medida desde el suelo.

Shape of the New Drive: Define una nueva forma o configuracin del diseo. Se debe marcar una opcin. Creacin seccin cuadrada. Creacin de arco.

Create square section(Seccin cuadrada)

Ideal para crear diseos de pilar.

Arch Height: altura de arco. Ej. Arch height= 0.5 Create Arch(Bezier line) (Seccin con arco)

Ej. Arch Height = 3.0

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Shoulder Radius: radio de hombro. Create Arch(Rounded Shoulder) (Seccin con arco) Ej. Shoulder Radius: 2.5 Ej. Shoulder Radius: 1.8

A continuacin para ingresar los tiros en el diseo se debe seguir la siguiente rutina:

Ubicacin: Edit

Easer Holes

En el comando Easer Holes, se define el dimetro y la longitud del tiro. Para definir la posicin especfica de los tiros se recurre al comando Cursor Coordinates:

Ubicacin: Goto

Cursor Coordinates

El programa permite realizar cambios a los tiros, debido que no siempre estos pueden ser horizontales, para esto se recurre al comando Change Holes, la ubicacin de la rutina es:

Ubicacin: Hole

Change Holes

Al activar el comando aparecer el siguiente men de dialogo:

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Ac se realizan los cambios a los tiros, conviene destacar: Los tiros deben ser marcados con anterioridad. Marcar tiros ( Letra M) Desmarcar los tiros ( Letra U ).

-

Para determinar el nuevo Bearing ( rumbo), el programa codifica de la siguiente forma:270 90

-

Para determinar el nuevo Dips ( manteo), el programa codifica de la siguiente forma:

Dips ( - ) Dips ( +)

Para exportar el diseo a 3x3win, se deben realizar las siguientes rutinas:

Ubicacin: File

Export Data to 3x3win ( *.DVE)..

Se define la ruta, y est listo para ser cargado el diseo en 3x3win. En 3x3win , se define la ruta donde fue guardado, importando el archivo.

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3.2

MESH ( Malla).

Una vez realizado la string, el comando Mesh permite extender el cuerpo realizado, a un cuerpo en volumen. Ubicacin: Design Mesh

Tambin el comando Mesh permite sin haber realizado la string, realizar un cuerpo y extenderlo para completar el volumen. Al activar en el cuadro de dilogo Use file, permitir realizar una excavacin predeterminada por el programa. Una de las ventajas del software 3x3win, es que permite incorporar en la base de datos del programa antecedentes adicionales, por ejemplo, incorporar caractersticas de un equipo de perforacin determinado que no se encuentre en la base de datos, en este caso puntual, se explicar la manera de incorporar una nueva seccin de galera al programa que no se encuentre pre-definida. Creacin de una galera no pre-definida. Ubicacin: Expl Windows 3x3Win Deffiles Archivo Defstrng

Al ingresar en el archivo Defstrng, aparecer el siguiente cuadro de dilogo:STRING SECTION: (label for dlg box (10 chars))||(num points)||(points(x,y) (0,0) is GCL) 'Drive 0 (3.8m by 4m)' 4 -1.9 -1.4 -1.9 2.6 1.9 2.6 1.9 -1.4 STRING SECTION: (label for dlg box (10 chars))||(num points)||(points(x,y) (0,0) is GCL)) 'Drive 1 (4m by 3m)' 6 -2.0 -2.0 -2.0 1.5 -1.5 2.0 1.5 2.0 2.0 1.5 2.0 -2.0

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STRING SECTION: (label for dlg box (10 chars))||(num points)||(points(x,y) (0,0) is GCL)) 'Drive 1 (4m by 3m)' 6 Describe el nombre de la seccin -2.0 -2.0 -2.0 1.5 -1.5 2.0 1.5 2.0 Describe el nmero de puntos que 2.0 1.5 forman la seccin 2.0 -2.0Corresponde a los puntos coordenadas de cada vrtice que forman la seccin.

Descritas las caractersticas especificas de la seccin, el programa guarda los cambios, es decir, incorpora la nueva seccin. Ahora al estar trabajando dentro del programa, al marcar el comando Mesh, aparecer el siguiente cuadro de dilogo, pero ahora con la nueva variable de diseo incorporada.

Use File: Crea una seccin predeterminada, la ubicacin de sta en el programa, se define por los comandos que aparecen el cuadro de dilogo. El comando Force Length, determina la longitud de expansin de la seccin. Ahora si se ha creado una string con la seccin deseada, ( ya sea en 3x3win o DevWin), para extenderla tambin se puede utilizar los comandos Front o Back Burden. Front Burden: genera una expansin hacia el frente ( adelante). Back Burden: realiza una expansin hacia atrs de la string. Luego de definir la distancia a expandir, pulsar el comando Expand and Mesh Strings, y aceptar.

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Conviene notar que el material que ser expandido, est definido en el comando Material. Existe un comando dentro del programa 3x3win que permite cambiar las propiedades, este ser explicado con posterioridad Item 4.1,Change Object. 3.3 DRILLS. ( Puntos de Perforacin)

Define el punto de perforacin. Corresponde al punto donde se posesiona el equipo para realizar el tiro. La ubicacin del comando queda definida por la siguiente rutina. Ubicacin: Design Drills

Al marcar el comando Drill, aparecer el siguiente cuadro de dilogo. El procedimiento para la seleccin e incorporacin del drill position al diseo es el siguiente: Definir el equipo, si no existe uno predeterminado, se puede incorporar o simplemente elegir Default Rig 0. Adicionalmente se define la longitud y dimetro de la barra ( Rod Leng y dimetro del Bit. El comando Goto location, define la ubicacin exacta. Marcar las coordenadas que ubiquen el drill. Activar el comando Move 3D Cursor to Position. Enter. El punto de perforacin es incorporado. Rod Diameter respectivamente) y el

La figura adyacente muestra los puntos de perforacin requeridos para perforar los tiros. El drill position marcado con verde representa que en esa posicin se esta trabajando.

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3.4

HOLE. ( Creacin de tiros).

Para incorporar los tiros a un diseo, se sigue la siguiente rutina: Ubicacin: Design Hole

Al marcar el comando Hole, aparecer el siguiente cuadro de dilogo. El procedimiento para la seleccin e incorporacin de los tiros al diseo es el siguiente: Se debe marcar el drill de trabajo, a incorporar el tiro. En el cuadro de dilogo se definen las condiciones bsicas para la realizacin. Pero tambin se puede realizar un tiro en funcin de coordenadas cartesianas o esfricas. El comando Goto location, define la ubicacin exacta. Definir las coordenadas de origen. Marcar el comando X (Spot), selecciona la posicin del drill ms cercano. Marcar la nueva posicin. ( ubicacin final del tiro). Enter. Al marcar nuevamente el comando X ( Spot), deseleciona la posicin del drill.

Este comando ( Hole), es utilizado de preferencia para diseos con mayor complejidad, es decir, para el caso particular en la realizacin de diseos de bateas donde la ubicacin de los tiros requiere una exacta posicin, definido por el comando Goto location. Nota: Conviene destacar que la longitud del tiro es realizada desde el punto drill position al punto final del tiro. El programa corta los tiros desde el drill al punto de empatadura, si es una excavacin que se encuentra con material aire.

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Manual Usuario 3x3Win Autor:Vicente Prez T.

Al importar una seccin del programa Dev Win a 3x3win, previa incorporacin de los tiros, permite trabajar en 3x3win con estos tiros. Si bien los diseos en el programa Dev Win, son representados en el plano, al ser importados a 3x3win los diseos son trabajados en 3D. La incorporacin de tiros en Dev Win, es de fcil realizacin y gran exactitud, por lo que se recomienda para diseos de baja complejidad realizar los tiros en este programa. ( ejemplo, diseos de desarrollos y socavacin) 3.5 DECKS ( Carguo de Explosivo)

El comando permite cargar con explosivo los tiros. Antes de comenzar el carguo, se debe seleccionar el tiro especifico. Estos pueden ser marcados en forma independiente o todos al unsono. Ubicacin: Design Decks

Al marcar el comando CHARGE, aparecern los siguientes cuadros de dilogo.

El programa contiene una gama de explosivos. Se selecciona el explosivo requerido para el diseo especifico. El comando material, permite incorporar otro que no se encuentre en la lista. El comando Auto Load, carga los tiros automticamente, con las especificaciones descritas a continuacin: Load spacing: determina el espaciamiento de carguo. Min Collar distance: determina la distancia desde donde ser cargado el tiro, a partir del collar. El comando Trim Holes: permite realizar cortes a los tiros.

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Manual Usuario 3x3Win Autor:Vicente Prez T.

Para el carguo de tiros, permite trabajar en forma conjunta a estos dos cuadros de dilogo, es decir, puedo cambiar algunas especificaciones de uno y ser asumidas por el otro cuadro de dilogo. Este comando es el ms utilizado para realizar el carguo del explosivo. Permite marcar la cantidad medidas en metros o kg de explosivo.( Amount). Adems da opcin de marcar la forma del carguo,

especificadas en: Exact amount: Cantidad exacta a cargar en el tiro. From collar: El carguo del tiro es realizado a partir del collar. To cursor : Es ingresado en forma arbitraria.

3.6

CHARGE.

El comando permite iniciar una simulacin energtica 3D y 4D ( dinmica y/o esttica respectivamente). Es necesario que los tiros estn previamente cargados con explosivo.

Ubicacin:

Analyse

Charge

NOTA: Antes de realizar un anlisis a un diseo es necesario definir el plano donde se desea realizar. Esta especificacin se detalla en tem 4.5. Definicin plano de anlisis. Al marcar el comando CHARGE, aparecern los siguientes cuadros de dialogo.

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Simulacin 3D.

Current Model Parameters: Densidad de roca. Resolucin Mnima. Unidad. Al marcar Charge Parameters, permite cambiar las propiedades antes descrita. Resolucin mnima: permite cambiar la resolucin de la imgen a analizar. Un incremento de la resolucin, realizar imgenes mas depuradas, pero tambin el tiempo de anlisis de la imgen aumenta. Unidad: Permite cambiar las unidades para el anlisis. Nota: El comando All Rock is Homogeneous, debe estar activado, permitir analizar la roca presente en un diseo. La no activacin, no entregar resultados en funcin de halos energticos. Determina la escala de distribucin 3D. La escala puede ser modificada, con solo cambiar el parmetro inicial o final, luego marcar Normalise Scale ( min to max), y automticamente normalizar la nueva escala. Al pinchar en los cdigos de colores, permite cambiar el color arbitrariamente. Nota: antes de comenzar la simulacin, se debe restringir el plano, en donde ser realizado el diseo. Definido el plano, marcar Start Calculation,

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Simulacin 4D.

La simulacin esttica requiere, que los tiros sean cargados con los retardos con anterioridad a la simulacin 4D. El cuadro de dilogo muy similar al anterior. Incorpora el comando Co-operation Time. Este comando permite cambiar el tiempo de cooperacin entre tiros. Adems incorpora la escala de distribucin 4D. Rigen los mismos parmetros comentados en la escala de distribucin 3D.

3.7

IN-HOLE y SURFACE DELAYS ( Retardos en el tiro).

La iniciacin de una secuencia de tronadura, depende de la presencia de In-hole y Surface Delays. Incorporar retardos en el tiro, son un mtodo usual para controlar la secuencia de tronadura. INHOLE DELAYS: 3x3win permite definir cada retardo en el tiro, comenzando en el collar del tiro y terminando a una distancia fija definida. El elemento de retardo, tiene un tiempo de retardo nominal, esta distribucin nominal es expresado en % del retardo nominal. Para incorporar retardos en el tiro, se realiza la siguiente rutina: Ubicacin: Design Inhole Ties

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Al activar el comando aparecer el siguiente men de dilogo:

El procedimiento para la seleccin e insercin Manual del retardo en el tiro es el siguiente: Seleccionar el tipo de retardo ( ej. Nonel), que ser insertado dentro del tiro. Seleccione el retardo o la lista estndar de retardos o especifique el tiempo de retardo nominal y desviacin estndar a ser usado. Escribir la longitud ( en metros) del retardo a ser insertado en el tiro.

4.

COMANDOS AMBIENTALES.

Los comandos ambientales que a continuacin se describen, son utilizados para modificar y facilitar ciertas caractersticas en el trabajo con el software. 4.1

Change Object, permite realizar cambios a un objeto, la ubicacin de la rutina es:Ubicacin: Edits Change Object

Al activar el comando aparecer el siguiente men de dialogo.

Permite cambiar propiedades de los objetos como: Mesh, Hole, Deck, Inhole Tie, String. Para cambiar una de estas caractersticas, por ejemplo un tiro determinado, es necesario marcarlos con anterioridad.

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4.2

Work with marked: Este comando presenta una gran ventaja al trabajar con

diseos relativamente complejos ( gran cantidad de tiros), ya que permite trabajar slo con los tiros deseados previamente marcados, los dems objetos presentes en diseo que no han sido marcado, visualmente desaparecen. ( permanecen ocultos). La ubicacin de la rutina es: Ubicacin: Edits Work with marked

para visualizar nuevamente todos los objetos del diseo creado, slo basta marcar la siguiente rutina: Ubicacin: Edits Work with all

4.3

Change attributes For : Este comando permite cambiar los atributos de un objeto,

generar planos de sombra, cambiar color, y/o posicion.

Ubicacin: View

Change attributes For..

4.4

Query: utilizado para obtener informacin detallada de cada uno de los comandos

destinados a realizar un diseo. Ubicacin: Men Desplegable Query

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4.5

Definicin del plano de anlisis: Antes de realizar un anlisis a un diseo esnecesario definir el plano donde se desea realizar. Para esto se utiliza el comando Goto Location ( cursor 3D), a continuacin se explican los pasos a seguir:

Se pueden utilizar 2 procedimientos, siendo uno mas preciso que el otro.

Procedimiento 1: consiste en definir un plano de anlisis en forma arbitraria.Definir el plano vista a realizar. Ubicar un punto arbitrario. Activar Goto location Mover cursor a posicin determinada Move 3D Cursor to Position. Activar el comando X(Spot). Mover con Mouse ( cursor 3D) al segundo punto del plano a definir. Pinchar botn izquierdo del Mouse. Definir el 3 punto del plano. Mouse botn derecho, fija el plano. Enter. Star Calculation. Los 3 puntos definen el plano de anlisis. Los nmeros indican el orden para la realizacin de un plano. 2 1 3

Procedimiento 2: definir un plano completamente con coordenadas.El procedimiento es muy similar al anterior, solamente que cada vrtice del plano es incorporado por coordenadas que la definen.

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4.6

Anlisis de fragmentacin de la roca: El procedimiento para realizar este anlisises comentado debido a que fue incluido en la presente memoria, la ventaja es que no requiere incorporar una gran cantidad de variables adicionales, sino que, a partir del diseo inicialmente creado permite determinar el modelo de fragmentacin de la roca (Kuz Ram). El modelo de Kuz Ram presentado en el programa, corresponde al modelo modificado por Cunningham ( 1983). La ecuacin modificada incluye un clculo para el factor de roca, basado en el ndice de Volabilidad desarrollado por Lilly (1986). Para procedimiento a seguir es el siguiente:

Ubicacin: Analyse

Option

Kuz Ram Size Distribution.

Al activar el comando aparecer el siguiente men de dialogo. Se deben completar los tem del men de dialogo: Dimetro del tiro. Altura del Ring. Espaciamiento de carga. Burden. Longitud del tiro. Factor de roca.

Alcance: la nica precaucin que se debe tener, es que todos los valores deben ser positivos, para que el programa entregue resultados esperados. Realizada esta salvedad, el programa debiera entregar un grfico con la distribucin de fragmentacin, activando el comando Display Graph. Como complemento se incorpora el formulismo utilizado por Kuz-Ram.

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FRAGMENTATION PREDICTION :

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