visión general del sistema i-kon
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PROGRAMA DE CAPACITACIÓN TP 502E
Sistema de Iniciación Electrónico i-kon™
Visión General del Sistema
1.- INTRODUCCIÓN
El sistema i-kon™ está conformado por tres componentes: el detonador electrónico, el
equipo programador Logger y el equipo detonador Blaster. El Blaster está disponible en
dos tamaños diferentes el Blaster 400 y el Blaster 2400S.
El detonador electrónico, presenta las siguientes características:
Puede comunicarse en forma bidireccional con los otros componentes del
sistema Logger - Blaster.
Cada detonador tiene un único número de ID asignado durante su fabricación.
Es programable dentro de un rango de 0 a 15.000 milisegundos, con
incrementos de 1 milisegundos.
El Logger es un dispositivo portátil que almacena los números de ID de hasta 200
detonadores, también asigna a cada detonador un tiempo de retardo y un número durante
el proceso de configuración y conexión con el detonador. Además, el Logger chequea por
medio de un “test”, un detonador o todo el circuito, para detectar posibles fugas de
corriente.
El Blaster es el equipo de control que inicia la tronadura.
El Blaster 400 puede controlar hasta 2 Loggers (con capacidad para programar hasta
200 detonadores cada uno), los que están conectados en paralelo a él. Por lo tanto, la
capacidad total de un Blaster 400 es de 400 detonadores.
El Blaster 2400S puede controlar hasta 12 Loggers, los que están conectados en
paralelo a él, por lo tanto, la capacidad total de un Blaster 2400S es de 2400 detonadores
en una sola tronadura.
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2.- DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA i-kon™
2.1.- El detonador electrónico es similar en apariencia y largo a un detonador no eléctrico.
La información se transmite a través de un cable paralelo eléctrico. Este tipo de detonador
posee protección contra los siguientes riesgos eléctricos:
Electricidad estática: Los espacios entre 2 electrodos (Spark Gaps) en la placa de
circuitos impresos están diseñados para disipar la electricidad estática.
Corrientes vagabundas: Resistencias de entrada de alto valor e interlocks digitales
se han incluido en el diseño del Detonador i-kon™ para reducir riesgos por corrientes
vagabundas.
Sobrevoltaje: Los reóstatos en el Detonador i-kon™ se calentarán y fallarán en el
modo “Falla Segura”.
Reóstato de Descarga: Un reóstato de descarga disipa la energía en el
condensador necesaria para quemar el detonador i-kon™.
Inducción de Energía en los Cables: Se ha minimizado la inducción de energía en
alta resistencia a la entrada.
Disturbios de las comunicaciones: Se ha realizado testing en campos con altas
Frecuencias de Radio, para minimizar las discontinuidades en las comunicaciones.
Compatibilidad Electromagnética: Diseñado con componentes electrónicos y
sistema de circuitos para entregar altos niveles de protección contra riesgos por corrientes
electromagnéticas y vagabundas.
El siguiente esquema muestra las distintas características del diseño de seguridad en el
detonador i-kon™ para evitar los distintos riesgos eléctricos que se podrían presentar
durante condiciones operativas normales:
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2.2.- Logger
2.2.1.- Teclas y funciones del Logger.
El Logger se controla mediante seis teclas. Las funciones principales son:
Al presionar y sostener las teclas o permite navegar por el menú principal de la
unidad, y a la vez, incrementar o disminuir valores.
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2.2.2.- Pantalla del Logger
Para encender el Logger presione la tecla y para apagar. Para interacción con el
Logger hay una pantalla LCD con 2 líneas y 16 caracteres por línea. Con la ayuda de la
pantalla LCD el usuario es guiado hacia el menú de su elección.
Además, se dan señales acústicas, incluyendo señales de advertencia durante ciertas
funciones del Logger.
2.2.3.-Cuadro sinóptico de menú
2.3.-Blaster
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2.3.1.-Teclas y funciones de la unidad Blaster
Para operar el Blaster 400 i-kon™ se encuentran disponibles las siguientes teclas:
2.3.2.-Pantalla Blaster
El Blaster 400 se enciende presionando la tecla y se apaga presionando la tecla .
Durante la secuencia de Tronadura, el Blaster puede ser apagado en cualquier etapa al
sacar la llave de seguridad.
La unidad posee una pantalla LCD con 2 líneas y 16 caracteres por línea que permite
visualizar las operaciones del Blaster 400. Además, durante ciertas funciones del Blaster
se producen señales acústicas, incluyendo señales de advertencia.
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2.3.3.- Cuadro sinóptico del menú principal
Después de encender la unidad, el Blaster automáticamente cambia al MENU
PRINCIPAL BLASTING (tronadura). Con la ayuda de las teclas up o down el
operador puede seleccionar uno de los siguientes menús:
2.4.- Datos Técnicos Del Sistema i-kon™
Número máximo de detonadores i-kon™ por Logger: 200 Un.
Tiempo máximo de retardo: 15.000 ms. (15 seg.).
Típica precisión del retardo: 0 – 1.300 ms: ± 0,13 ms 1.301 – 15.000 ms: ± 0,01%
Longitud máxima del cable de conexión en cada Logger 2000 m. (bajo
condiciones ideales: sin fuga).
Longitud máxima del cable de la línea de disparo entre Logger y Blaster 1000 m.
característica del cable 130Ω/Km. (bajo condiciones ideales: sin fuga)
Temperatura de Operación de los equipos Blaster y Logger: -20°C a +60°C.
Temperatura de almacenamiento de los equipos Blaster y Logger: -25°C a +65°C.
Temperatura de uso del detonador i-kon™: -20° C a +80°C.
El detonador i-kon™ es resistente al agua y al impacto dinámico (presión dinámica)
de 100 Mpa.
Tiempo de operación del Logger sin luz de pantalla: aproximadamente 10 horas
(10 °C)
El Blaster 400 posee una capacidad de programar hasta 400 detonadores i-kon™
(controla hasta 2 Loggers con 200 detonadores por Logger).
Tiempo de operación del Blaster 400: aproximadamente 2 horas
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2.5.- Baterías de los equipos Logger y Blaster
La batería se recarga mediante un cargador adjunto, el cual se conecta al puerto
multipines localizado al frente del Logger o Blaster desde cualquier fuente principal de
energía. El cargador opera en los rangos 90 – 230 V, y frecuencias entre 40 y 60 Hz.
Durante la recarga de los equipos Logger y Blaster, el indicador de la batería se
mantiene parpadeando en forma intermitente. Cuando la batería está totalmente cargada
el indicador deja de parpadear y queda encendido. Se recomienda mantener siempre
cargado (al 100%) el Logger y Blaster, esto garantiza que los equipos se encuentren
siempre operativos. Dependiendo del estado (% de carga) de la batería, esta podría
demorar hasta 3 horas en lograr la carga completa de las baterías de los equipos.
Nota: Antes de usar por primera vez los equipos Logger y Blaster tienen que ser
cargados por al menos 3 horas.
3.- PROGRAMACIÓN
3.1.- Principios básicos
3.1.1.-Consideraciones previas a la tronadura:
Antes de ir al sitio de la tronadura se debe asegurar que:
Los equipos estén cargados (100%) y con todos sus conectores.
El equipo está OK. Esto se verifica cuando se ha pasado exitosamente el auto test
inicial de encendido del Logger y Blaster 400, caso contrario, remitirse al Manual
de Informes de Errores del equipo que presenta problemas.
El diseño de tronadura esté preparado e impreso y disponible para ser usado en
terreno. En el plano debe figurar claramente la dirección de amarre del cable de
conexión y asegurarse que la ruta de programación sea lógica.
En la impresión del plano y planilla de tronadura, tenga la siguiente información:
número de pozos, tiempos de retardo y dirección de amarre. Estos datos son
entregados por el software Shotplus-i.
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3.1.2.-Durante la programación:
Si se ha asignado un retardo equivocado o no se está bien seguro, siempre revisar y
corregir inmediatamente, antes de proceder a programar.
Cualquier salvedad al plan de tronadura (por ejemplo, pozo bloqueado, detonador
perdido) debería quedar registrada en la planilla y/o en el plano, cuando corresponda.
3.1.3.-Después de la programación:
Revísese el diseño de tronadura con respecto a la lista de programación, usando la
función Ver Detonador (View Detonator) del Logger.
Test a los detonadores (Test Detonators).
Medición de fuga (Measure Leakage).
Siempre se deben eliminar todos los errores que entregue el Logger después de ejecutar
las opciones del Menú Pricipal, Test a los detonadores y Medición de fuga.
3.2.-Límites del sistema Logger:
Cada Logger tiene la capacidad de registrar información de hasta 200 detonadores. El
Logger opera con un voltaje de salida de 6 Volts. Para que haya una comunicación
confiable entre los detonadores y el Logger, cada detonador debe recibir 4 Volts. Por lo
tanto, la caída máxima de voltaje en el cable de conexión debe ser mantenida por debajo
de 2 Volt.
La longitud máxima del cable de conexión que se podría usar en condiciones ideales (sin
fuga) es de 2000 m, cuando se usa un cable de conexión estándar con una resistencia de
aproximadamente 130Ω/1000m. Cualquier fuga de corriente dentro de los cables de
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conexión, conector o ensamblaje del detonador, terminará limitando la longitud total del
cable de conexión.
3.3.-Advertencias por fuga durante la programación:
Durante la programación del detonador, el Logger mide continuamente la fuga de
corriente. Si durante la conexión de un nuevo detonador, el Logger mide un incremento
en la fuga de corriente > 1 mA (milli Amps), aparece en pantalla una advertencia de fuga
junto con una señal acústica. En vez de 3 beeps cortos la señal acústica será: 1 beep
corto, 1 beep intermedio y 1 beep largo. Un detonador que aumente en forma significativa
(>1mA) la fuga de corriente estará marcado con un “*” delante del número de
identificación único, mientras hay desplazamiento a través de la lista de detonadores.
Si durante el proceso de programación se mide una fuga de corriente mayor que 5 mA, el
valor de la corriente es mostrado en la línea inferior de la pantalla:
Si durante el proceso de programación se mide una fuga de corriente mayor que 15 mA,
aparece el siguiente mensaje:
El mensaje de advertencia va acompañado por una serie de beeps audibles. El proceso
de programación debe ser detenido hasta que se haya identificado y eliminado el origen
de la fuga (ver solución de problemas – búsqueda binaria).
3.4.-Posicionamiento de Loggers:
Siempre coloque el Logger cerca de los detonadores a los que se les ha asignado los
tiempos de retardo más largos (último detonador en iniciarse). Esto garantiza que los
condensadores en estos detonadores, que necesitan el más alto voltaje, reciban el voltaje
máximo (ver cuadro).
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La caída de voltaje del final del cable de conexión puede ser reducida colocando el
Logger en la mitad del cable de conexión (ver cuadro).
3.5.-Conectar y Reconectar un detonador al cable de conexión:
Para comenzar la configuración del registro del detonador, el usuario tiene que
seleccionar en el MENU PRINCIPAL del Logger la opción Log detonators:
En este momento, el Logger estará en condición de registrar un detonador. Para registrar
un detonador, los cables de conexión tienen que ser insertados dentro de las ranuras del
conector del detonador. En principio cualquier cable puede ser insertado dentro de
cualquier ranura, pero sólo un cable por ranura, sin embargo, es preferible llevar un orden
y conectar siempre el cable de un mismo color en la misma posición (por ejemplo:
conectar siempre el cable amarillo en la ranura más cercana a la bisagra del conector
plástico).
Durante el cierre del conector, el material aislante es cortado y los cables contactan los
terminales. Esto permite que el Logger se comunique con el detonador mediante el cable
de conexión. Cada conector es llenado con silicona al momento de la fabricación. Esta
silicona ayuda a prevenir que la humedad alcance los terminales y que exista una
potencial fuga.
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Cada detonador tiene un número único de identificación (ID) de fábrica que está escrito
electrónicamente en la memoria del chip, una vez que ha completado exitosamente todos
sus tests de seguridad y de funcionamiento. El número de ID está impreso en una
etiqueta que está pegada a los cables conductores cerca del conector del detonador. Las
etiquetas tienen un código de color para cada longitud del cable conductor.
El Logger se comunica con cada detonador cuando está conectado al cable de conexión.
Si la conexión es buena y el detonador responde, al activarse, el operador recibe una
señal acústica (3 beep cortos). El tiempo de retardo requerido para cada detonador es
ingresado dentro de la memoria del Logger y es escrito junto al ID del detonador, y a la
posición secuencial en la conexión. Al confirmar con la tecla enter otro beep de
confirmación es dado por el Logger. Cada Logger puede almacenar información de hasta
200 detonadores. Si el operador intenta registrar el detonador número 201 aparece en
pantalla el siguiente mensaje:
3.6.-Extensión del cable de conexión:
Cuando se desee añadir una extensión del cable de conexión durante el proceso de
programación de los detonadores, se recomienda ejecutar el Test de detonadores, antes
de continuar con la operación de programación, para asegurar que la conexión permita
una comunicación confiable con los detonadores. Adicionalmente, se recomienda realizar
una medición de la fuga de corriente en el cable de conexión. De esta manera el operador
siempre estará alerta respecto a cualquier restricción de la longitud del cable de conexión,
debido a cualquier fuga en el sistema. Cualquier extensión del cable de conexión debe ser
anudada, unida y aislada, tal como se muestra en la figura siguiente.
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4.- SOLUCIÓN DE PROBLEMAS
4.1.-Reparación de un conector roto:
Si se rompiera un conector de un detonador y no se encontrara disponible ningún
conector de repuesto, el detonador debería ser conectado directamente al cable de
conexión, de acuerdo al procedimiento mostrado abajo.
1.- Hacer un nudo en el cable de conexión.
2.- Pelar y volver a unir los extremos del cable.
3.- Pelar el cable a unir, sea este de conexión o el cable del detonador, y unirlos.
4.- Aislar las conexiones con huincha aisladora.
4.2.-Búsqueda binaria
4.2.1.-Fuga
Si la fuga medida arroja una lectura que es considerada como demasiado alta para las
condiciones dadas y se ha decidido encontrar y eliminar el origen de la fuga, antes de
proceder a tronar; se debe llevar a cabo una búsqueda binaria. En caso de un corto
circuito (fuga > 15 mA) se debe identificar y eliminar el origen de la fuga, ya que el Blaster
dará un error por Fuga o Corto Circuito, al principio de la secuencia de programación (ver
manual Blaster – Programación – Informe de errores) y no se puede continuar con la
programación. Aparte de la fuga debida a un cable dañado en el pozo, también puede
deberse por filtración acumulativa debido a los explosivos conductivos, humedad o por
mineral conductivo presente en los conectores. Para localizar el origen de una fuga, corte
por la mitad el cable de conexión, dejando aproximadamente la misma cantidad de
detonadores a ambos lados (ver cuadro búsqueda binaria - fuga). Seleccionar Medición
de fuga en el Menú Principal y revisar ambos lados del cable de conexión. La medición de
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la fuga mostrará el lado del cable de conexión con el origen de la fuga. Este
procedimiento es repetido hasta que se encuentre el origen de la fuga.
5.- TRONADURA
5.1.-Principios básicos
En la figura se muestra el detalle de la configuración de amarre en superficie, que se
describe en los siguientes pasos:
El Logger debe estar conectado a todos los detonadores de la tronadura, mediante
el cable de conexión.
El Logger y Blaster deben estar conectados por una línea de disparo.
Como alternativa, el Logger puede estar conectado a los detonadores por medio de
la línea de conexión y la línea de disparo.
El Logger debe ser ubicado en un lugar seguro junto al Blaster.
El Logger debe estar apagado antes de conectarse al Blaster, a través, del cable
conector multipines Logger – Blaster.
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El Blaster debe tener insertada su llave de seguridad antes de su encendido.
5.2.-Planificación general
Puede existir interferencia en la señal sólo si los cables de conexión de diferentes
circuitos se tiran en paralelo y en cercana proximidad (menos de un centímetro). Para
evitar interferencia de señales entre los cables de conexión de diferentes circuitos de
Logger, cada circuito de Logger debe siempre tirarse por separado. Sólo basta con una
distancia de algunos centímetros entre diferentes circuitos para evitar interferencia de
señales.
La interferencia de señales entre circuitos de cable de conexión y el cable de la línea de
disparo sólo es posible, si los circuitos del cable de conexión se tiran en paralelo y en
cercana proximidad (menos de un centímetro) al cable de la línea de disparo. Para evitar
interferencia de señales entre el cable de la línea de disparo y los cables de conexión
del(os) circuito(s) del Logger, el cable de la línea de disparo siempre debe tirarse en
forma separada. Sólo basta con una distancia de algunos centímetros para evitar
interferencia de señales entre el cable de línea de disparo y el(los) circuito(s) del Logger.
Por lo tanto, siempre es necesario tener presente:
Nunca tirar los circuitos del Logger en paralelo y en cercana proximidad entre sí.
Nunca poner los circuitos de conexión del Logger amontonados.
Siempre localice los Loggers en un lugar seguro, lejos de la tronadura.
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Asegúrese que el cable de conexión no esté bajo tensión.
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5.3.-Tests finales antes de la tronadura
Cuando los detonadores están conectados y los Loggers están dispuestos para la
tronadura, siempre se deben llevar a cabo algunos chequeos finales:
Test de detonadores. Si hubiera errores, arregle los problemas antes de proceder
con la tronadura.
Medición de fuga. Si hubiera fuga, revise si se cumple con las especificaciones de
los sistemas (ver sección 3.2 Límites del Sistema Logger)
Siempre revise que cada Logger tenga un único número de ID (ver Manual
Logger),
Siempre asegúrese que el o los Loggers estén apagados cuando se conecte al
Blaster.
Después de los tests finales, se puede conectar el cable de la línea de disparo. Los
Loggers deben ser conectados en paralelo al cable de la línea de disparo. Para
conectar los Loggers al cable de la línea de disparo, se entregan conectores de
rápida unión, los que están conectados al conector estándar mediante un cable corto
(ver cuadro).
5.4.-En el sitio de Disparo
Siempre cerciórese que TODO EL PERSONAL DE LA MINA ESTÉ A SALVO y que el
lugar de la tronadura esté despejado, antes de conectar el Blaster al cable de la línea de
disparo y de iniciar la secuencia de programación.
Siempre tire el cable de la línea de disparo en un lugar seguro, donde no sea dañado por
vehículos, evite dejarlo cerca del talud del banco y cresta del banco, por posibles caídas
de rocas.
En caso que la tronadura deba ser abortada durante o después de la programación de los
detonadores, siempre espere 5 minutos antes de volver al sitio de la tronadura.
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5.5.-Límites del sistema
El Blaster 2400S i-kon™ puede operar hasta 12 Loggers, el Blaster 400 i-kon™ puede
operar hasta 2 Loggers. Ya que las especificaciones del sistema para el Blaster 2400S i-
kon™ y para el Blaster 400 i-kon™ son las mismas (excepto la cantidad de Loggers que
pueden ser usados) las siguientes explicaciones son aplicables a cualquiera de los
Blasters.
Durante la programación de los detonadores el Blaster opera a 24 Volts. La longitud
máxima de cable de disparo usando el cable de conexión estándar (resistencia:
aproximadamente 130Ω/1000m), bajo condiciones ideales (sin fuga), es de 1000 m.
La caída máxima aceptable del voltaje a lo largo del cable de tronadura es de 4 Volts, ya
que cada Logger debe recibir 20 Volts. La caída de voltaje en el sistema depende
principalmente de la fuga de corriente, la resistencia del cable de tronadura, el consumo
de energía de los Loggers y de los detonadores adjuntos. Las especificaciones del
sistema consideran el consumo de energía de los Loggers y de los detonadores adjuntos.
Cualquier caída adicional de voltaje, por ejemplo, debido a fuga de corriente, podría limitar
la longitud máxima del cable de tronadura (es decir, reducir los 1000 m).
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Generalmente, la iniciación de una tronadura mediante el sistema de tronadura i-kon™
no requiere de ningún cálculo, ya que el Blaster revisa electrónicamente los límites del
sistema durante la operación.
Si no se cumple con alguna especificación del sistema, el Blaster mostrará en pantalla el
informe de errores correspondiente, permitiendo que el operador resuelva en forma
decidida el problema (ver Manual Blaster 2400S y Blaster 400).
5.6.-Secuencia a seguir para Tronar con el Blaster
a) Ingresar al modo Tronadura (Blasting).
b) Se presiona y el Blaster sondea el cable de conexión para buscar Loggers y los
activa. Después, el Blaster lee los números de ID de los Loggers y el número de
detonadores almacenados en la memoria del Logger. Esta secuencia se conoce como
“Secuencia de iniciación”.
Después, el Blaster mostrará los números de ID del Logger junto con el número total de
todos los detonadores almacenados en cada Logger:
Esta pantalla se conoce como “Informe del Logger”. Si ocurrieran errores mientras se leen
los datos del Logger, aparecerá un informe de errores y el Blaster dará un beep audible.
c) Se confirma el informe del Logger presionando . Después de confirmar, el Blaster
está listo para comenzar a programar los detonadores.
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d) Se presiona , y se inicia la secuencia de programación, apareciendo el tiempo que
tardará el Blaster en programar todos los detonadores que tiene en memoria el Logger.
A modo de referencia el tiempo de programación promedio para detonadores sin fuga y/o
errores:
Si ocurrieran errores durante la programación, se mostrará en pantalla un informe de
errores, y el Blaster dará un beep audible.
Después de programar, el Logger revisa si todos los detonadores están listos para ser
iniciados. Si existen errores, el Blaster automáticamente tratará de reprogramar los
detonadores que han sido informados como erróneos. La auto-reprogramación no se hace
en paralelo, ya que cada Logger da una pantalla de reprogramación con conteo
regresivo. La auto-reprogramación aumenta el tiempo total de programación. Si ocurrieran
errores después de la secuencia de auto reprogramación, aparecerá en pantalla un
informe de errores y el Blaster dará un beep audible.
Nota: Si la tronadura es abortada, ya sea durante o después de la secuencia de
programación, todo el personal de la mina debe permanecer durante 5 minutos a una
distancia segura del sitio de la tronadura. Después de este tiempo, el condensador del
detonador estará descargado.
Si no se han encontrado errores durante la programación o en el chequeo siguiente del
status del detonador, aparece la pantalla de quema. El Blaster 400 estará listo para
quemar, lo que es indicado mediante comandos intermitentes de fuego y sonidos audibles
hasta 10 segundos, para economizar baterías.
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Para quemar la tronadura, ambos teclas de quema ( y ) deben ser presionadas en
forma simultánea y mantenidas por 2 segundos.
a) Si no se realiza la instrucción de disparo dentro de 10 minutos, el Blaster se apaga
automáticamente.
b) Después de presionar los botones de disparo, la siguiente pantalla será mostrada
durante 15 segundos (máximo tiempo de retardo).
Posteriormente, la unidad se apagará automáticamente.
c) Con este mensaje la tronadura ha sido iniciada exitosamente.
6.-OBSERVACIONES GENERALES EN TERRENO
6.1.-Primado de pozos
En el primado, se debe utilizar el sujetador de carrete de
madera (ver figura) y dejar descender el iniciador hasta el
fondo del tiro, cuidando que los cables del detonador
sean amarrados con dos vueltas a un coligüe, para
impedir la caída de los elementos transmisores (cable) al
interior del pozo. No se debe dejar muy tenso el cable del
detonador i-kon™.
6.2.-Tapado de Pozos
Antes del tapado del pozo es conveniente chequear fugas con el equipo Logger, con el fin
de reemplazar un detonador que tenga exceso de fuga.
El tapado del pozo debe realizarse con cuidado, por cuanto, debe asegurarse que el
material de relleno del pozo no presente piedras excesivamente grandes que puedan
ocasionar daños a los cables del detonador.
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De existir sobre tamaño en el cutting, se debe usar el protector de tubo, para proteger los
cables del detonador i-kon™ o colocar un terreno acma en el collar del pozo para filtrar el
exceso de tamaño del material de taco.
Si es necesario, dependiendo de la calidad del material del taco, se realizará un primado
adicional considerando para esto un detonador no-eléctrico (sistema Back up), para que
este último cumpla la función de respaldo.
6.3.-Tiro Quedado (TQ)
El sistema electrónico permite detectar un detonador que no esté funcionando, por lo
tanto, se puede utilizar el sistema Back – up para eliminar el TQ. Si el pirotécnico fallara,
estaremos en presencia de un TQ, ante lo cual se deberá aplicar el procedimiento de
tronadura de TQ.
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