SEGURIDAD INHERENTESistema i-Kon

Relator: Luis Felipe Navarro. Blasting Engineer EBS Chile.

SEGURIDAD INHERENTE

La seguridad inherente de los equipos de control i-kon se entiende como la imposibilidad de que los equipos de registro y prueba utilizados en el disparo inicien los detonadores, aún cuando se produzcan fallas en los equipos y/o detonadores.

Esta seguridad se logra mediante una filosofía conocida como “Separación de voltaje”. Esto significa que los detonadores necesitan 24V para iniciarse y que el equipo de registro y prueba entrega sólo 6V. Por lo tanto, aún cuando el CHIP falle al interpretar los comandos enviados, no tiene el voltaje para iniciar el elemento de ignición.

SEGURIDAD DEL DETONADOR

Las principales ventajas en seguridad que trae la incorporación de los detonadores electrónicos i-kon pueden resumirse como:

• Seguridad en la operación.• Seguridad en la iniciación.

SEGURIDAD EN LA OPERACIÓN

• Equipo de registro (Logger) trabaja con 6 V.• Arquitectura del detonador electrónico.

Spark Gaps

Resistencia

Condensador

Resistencia de Sangrado

Chip

SEGURIDAD EN LA INICIACIÓN

• Sólo equipo Blaster puede cargar condensadores (24 V).• Se requiere de llave especial para iniciar la programación.• La información desde y hacia los detonadores es codificada.

PRUEBAS EN FÁBRICA

Los mecanismos de seguridad de los detonadores son probados en fábrica, según pasamos a detallar:

• Son expuestos a campos eléctricos de alta intensidad (estos valores de campo eléctrico serían peligrosos para el ser humano).

• Se les somete a voltajes elevados, similares a los generados por corriente estática.

• Son tratados de quemar a 10,5V (culling test), para asegurar la eficiencia de la separación de voltajes.

PRUEBAS EN FÁBRICA

PRUEBAS EN FÁBRICA

PRUEBAS EN FÁBRICA

PRUEBAS EN FÁBRICA

Process step Test Purpose Frequency

Wire bonding of ASIC to PCB (at Cap Park and vendor)

Full function “chip-on-board” (COB) test

Early identification of defective ASICs

100%

Surface-mount passive electronic components onto PCB (by solder reflow)

Full function test including dual voltage and long duration tests

Identify weak ASICs or other components

100%

Solder fuse to PCB For i-kon™ only. Test-fire the fused PCB at 8.7V

Ensure destruction of any too-sensitive fuses

100%

Solder fuse to PCB 1.Optical recognition of solder joint, 2.Electrical continuity of fuse circuit

Ensure fuse properly soldered to board

100%

Detonator shell filling Dip measurement Ensure correct amount of explosive in shell

100%

Detonator varnish examination

Optical test for color Ensure varnish applied to azide to keep it in place

100%

Acceptance and spooling of wire

1.Geometric tests2.High voltage test

Check conformity of wireEnsure no pin-holes in insulation

Sample100%

Plug molding onto wire Optical recognition of plug Ensure conformity of plug 100%

Assembly of connector, wire, and PCB

1.Optical recognition of solder joint2.Electrical interrogation of PCB via connector and wire

Monitor solder processEnsure electrical continuity and full functionality

100%100%

Crimping PCB into shell 1.Optical recognition of crimp2.Pull test3.Hydrostatic pressure test

Monitor crimping processEnsure solder to board and crimp are in spec

100%SampleSample

Final assembly 1.Thermal cycling test2.Destructive firing test

Examine all components and connections under stressEnsure full functionality under range conditions

SampleSample

PRUEBAS EN TERRENO

El año 2003, el sistema fue puesto a prueba por la empresa ASP Blastronic, bajo los siguientes parámetros:

• Verificar la cantidad de corriente emitida por equipos Logger y Blaster , en el momento en que los detonadores se encuentran armados (estado de iniciación).

• Aplicación de alta tensión directamente a los terminales del detonador.

• Evaluación del sistema (equipos y detonador) en estado de iniciación y bajo la inducción de un campo de ondas dentro de una banda o espectro de frecuencias dada normalmente por radio transmisores y celulares principalmente.

VOLTAJES DE TRABAJO (Registro)

VOLTAJES DE TRABAJO (Medición de Fuga)

VOLTAJES DE TRABAJO (Test Detonadores)

VOLTAJES DE TRABAJO (Inicio Programación)

VOLTAJES DE TRABAJO (Inicio Programación)

VOLTAJES DE TRABAJO (Programación)

APLICACIONES DE LA TECNOLOGÍA

Tronaduras Masivas:• Reducción de tiempos perdidos evacuación, ventilación, preparación, re-perforación, etc.• Operaciones seguras y Continuas.• Control de daño (estabilidad local y global).• Reducción de los ciclos producción.• (Caso Recuperación Pilares). Acceder a mineral de forma rápida aprovechando los desarrollos previos existentes Normalmente contienen mineral de buena ley.• Aumento de productividad.• Beneficios-Costo.

APLICACIONES DE LA TECNOLOGÍABeneficios Tronaduras Masivas:

• Bloque a quebrar 110,000 ton Mineral • Producción Mensual Mina: 160,000 ton Mineral• Tecnologías a aplicar detonadores electrónicos+ Emulsiones a granel.

Potencial Beneficio incorporación de nuevas tecnologías sobre USD 740,000

Potencial Beneficio si se optimiza sobre USD 1,028,819

COMPONENTES SISTEMA I-KON

SISTEMA CENTRALIZADO DE TRONADURAS (CEBS)

LOGGER

Remote Blasting Box

i-konTM detonators and Loggers

LOGGER

• Equipment near blast site

REMOTE BLASTING

BOXSmart Dongle

Safety devices

Key

tag

PC with Centralised Blasting Software Lock Box

Smart Dongle Master

Dongle

Safety devices

Key

Password

• Control units in central blasting location

tag

tag

LOCK BOX

Dongle

Emergency STOP

DIGITAL ENERGY CONTROL

Test OK

Error

Power

LF Mine network

mains

LF Mine network

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