BlastEngineering

BENEFICIO:

  1. Corte sano de la cámara subterránea de taladros largos
  2. Efectividad de la seguridad para la maquinaría remota de extracción.

Abstracto

La voladura de taladros largos en paralelo o anillos es el método más adecuado para la explotación de depósitos de mineral a gran escala en minería subterránea, los proyectos de voladura son una verdadero retó de ingeniería para los ingenieros explosivitas. 

El equipo técnico de Blast Enginering estudia cada proyecto con el más mínimo detalle para el diseño de voladura controlada en taladros largos, en primer orden se ubicarán a las estructuras a salvaguardar como chimeneas, ore passes, chancadoras subterráneas, subestaciones, eléctricas, talleres de mantenimiento, para establecer la influencia de la vibración de voladura con la estabilidad subterránea, en segundo orden los factores geológicos, geomecánicos, que influyen en el estabilidad (radio hidráhulico), identificación de área de debilidad y su control, los mecanismo de daño de la roca, se desarrolla de enfoque s específicos para de diseño de voladura controlada para cada sector, asimismo la cuantificación del rendimiento de voladura controlada subterránea versus los ahorros obtenidos, entre otros aspectos importantes que establezca los principios del diseño y control de voladuras en subterráneo. En tercer orden la selección de ubicación de taladros de voladura y su distribución energética, por tipo de explosivos acorde a la calidad del macizo rocoso, entre otros parámetros que van diseñando cada parte de la voladura controlada de acuerdo al caso específico del sitio y particularidades de la operación en cuestión.

Asimismo, nuestros especialistas encontraron en las dos décadas de experiencia profesional que la voladura controlada en subterránea participa en la reducción de daño por voladura, además una voladura bien diseñada es generalmente más eficiente y puede proporcionar una mejor fragmentación.

Respecto al diseño de voladura controlada en taladros largos los tiempos de retardo entre barrenos son diseñados u optimizados mediante la monitorización de vibraciones de voladuras de campo cercano.

BENEFICIO:

  1. Mantener las partículas individuales de fragmentación dentro del tamaño requerido por la planta.
  2. Equilibrio económico entre el tamaño de fragmentación deseada y el costo, la energía explosiva y los tiempos.

Abstracto

El rango de tamaños individuales de fragmentación óptima dependerá de los requisitos individuales de la operación minera subterránea en particular, ayuda mucho si se obtiene el modelo de fragmentación de taladros largos de la operación en cuestión, por eso los esfuerzos del programa de fragmentación del equipo técnico de Blast Engineering están orientados a ese objetivo de modelización de fragmentación.     

En contraparte de la voladura subterránea tipo breasting, frente ciego, tajeos la voladura de taladros largos

Es un proceso metódico de mediano a largo plazo y paulatino por la cantidad de variables que implica. El error más común es la utilización de un único tipo de explosivos denominado ANFO por las características de costo y facilidad para el cargio utilizando aire comprimido para ello, en operaciones con taladros de alrededor o mas de 20 metros de longitud. Los especialistas mantienen el concepto que ANFO es el tipo de explosivos que tiene una mayor eficiencia es un tipo en particular de estructura de roca, condición que no siempre se ajusta a todas las operaciones de taladros largos que utilizan ANFO, alguna operaciones han entendido bien este concepto y han optado por las emulsiones pero con mayores inversiones en el tipo de explosivo, en el tipo de equipo y procedimiento de carguío pero con buenos resultados en la granulometría del mineral. Por lo general una elección del método de explotación por taladros largos de acuerdo al especialista de métodos subterráneos es adecuada para cajas cuyos macizos rocosos son de bueno calidad con capacidad de mantener su equilibrio tensional post-voladura pero se ve con frecuencia que debido a este método de taladros largos cuya producción es a gran escala optan por implementar en sus operaciones cuando ,ambas cajas o una de ellas son de calidad pobre o baja,  y cada vez más los especialistas en voladura se encuentran frente a un reto mayor.     

En operaciones de perforación y voladura subterránea, el imperfecto, discontinuo, heterogéneo, anisotrópico, macizo rocoso es aleatorio aun perteneciendo al mismo yacimiento o unidad geológica-estructural, la dinámica de la explotación-excavación día a día también son cambiantes pero el propósito común es obtener de la energía de fragmentación de voladura una curva granulométrica cuyos fragmentos individuales cumplan especificaciones técnicas de tamaño y condición física requerida por la operación, y casi siempre la tarea exige minimizar el sobre tamaño y los finos, para asegurar una operación mina-planta dentro de parámetros de productividad, y esta tarea se logra  mediante nuestro PROGRAMA DE GESTIÓN DE LA FRAGMENTACIÓN EN SUBTERRÁNEO con medición, análisis y mejora de la fragmentación obtenida de la voladura, implementado por nuestros especialistas.   

Su implementación se ejecuta dentro de los parámetros de su operación, costos unitarios, rendimientos de perforación, tasas de producción, economía de la operación, flota y limitaciones de los equipos, y tipo de explosivo, nuestro equipo técnico de Blast Engineering realizan cambios graduales al diseño de voladura con las modificaciones técnicas de ingeniería, para cumplir con el tamaño de fragmento indicado en la especificación técnica del producto.

Como punto de partida nuestro equipo de ingenieros realizará una auditoria y diagnóstico y línea base de la fragmentación asimismo el análisis de distribución del tamaño de partículas mediante métodos de análisis de imágenes de la pila de voladura; drones para una evaluación macro y de examinación física de muestras.

BENEFICIO

  1. Optimización de proyectos de voladura taladros largos.
  2. Mejoramiento y optimización del daño/dilusión por voladura en taladros largos.
  3. Mejoramiento y optimización de la fragmentación en taladros largos

Abstracto

Los especialistas en voladura de taladros largos tienen una coincidencia respecto al ratio de Kilogramos de explosivo por tonelada o metro cúbico, es una descripción simplista para referirse a la concentración de explosivos por unidad de material mineral. Esta ratio es solo un promedio que no refleja la cantidad de concentración de la energía del explosivo respecto a su distribución eficiente en el banco de voladura de taladros largos, debido a que algunas áreas concentrará una cantidad mayor de explosivo respecto a otras y debido a esto el mismo efecto para la energía explosiva disponible para la voladura.

En taladros largos se hace necesario disponer del producto explosivo con distintas densidades (gr/cc) debido a que, a mayor densidad mayor disposición de energía explosiva y a menor densidad menor disposición de energía explosiva y para bancos perforados donde se tiene longitudes mayores incluso con desviaciones para compensar la distribución de la energía en el banco de voladura, se hace necesario una escala de densidades disponibles de explosivo     

Contamos con software especializado para el análisis y la distribución adecuada del explosivo, partir de mediciones de campo reales de desviaciones de perforación, cada proyecto de voladura es un caso en particular y la adecuada distribución de le energía determinará el éxito de la voladura.

Ejecutar una distribución de energía es visualizar el flujo de energía como un halo energético alrededor del blastholes de voladura, una analogía de esto sería la onda eléctrica que tiene los cables eléctricos como campo potencial eléctrico, no se puede visualizar pero está conformando un halo alrededor del cable, de la misma manera los software especializados permiten ordenar una adecuada distribución de la energía con el halo alrededor de los blast holes, pero también se analiza la columna de carga como una fuente de energía que se propaga con una atenuación geométrica. Las ecuaciones se pueden resolver en términos de densidad de energía o densidad de masa para dar resultados expresados ​​en Mj/ton o Mj/m3

BENEFICIO:

  1. Minimización y control de la dilución
  2. Aumento de la productividad

Abstracto

En operaciones de taladros largos se tiene principalmente varias razones posibles para la dilución, pero la dilución de acuerdo a nuestra experiencia es el resultado de tres razones fundamentales que actúan en conjunto, además sea difícil examinar la influencia de una sola variable para la dilución, pero básicamente, las razones se pueden dividir en tres categorías: Problemas de perforación y voladura, errores de planificación y problemas geotécnicos.

El equipo técnico de profesionales de Blast Engineering afronta los problemas de dilución de la mano con el área de geotecnia y planeamiento de la operación minera.

Asimismo, en cuanto a la perforación y voladura este es afrontada con el diseño adecuado, elección del explosivos correcta, buena distribución de la energía, controles en la operación ,adecuado factor de carga entre otros parámetros, pero la dilución no deja de tener esa profundidad de estudio de mayor alcance.

La dilución en minería subterránea dependiendo de la complejidad del yacimiento proviene de tres aspectos elementales por pérdidas internas, externas y de mineral.

La dilución interna generalmente se refiere al material de baja calidad contenido dentro de los límites de una excavación en extracción, delimitaciones internas insuficientes de áreas de estéril (por complejidad del yacimiento), ocurre en situaciones en las que el método de extracción dicta un ancho mínimo de extracción.  

La dilución externa se refiere al material estéril que ingresa a la corriente de mineral de fuentes ubicadas fuera de los límites de las excavaciones planificadas. Se produce contaminación del mineral por material de baja calidad procedente de la rotura excesiva de las paredes, techo de la labor (sobre rotura, sobrexcavación, colapsos, planchoneo entre otros).

Un caso de pérdida de mineral se refiere al material económico que se deja en su lugar dentro de los límites de una excavación de manera planificada. Separaciones de mineral planificados como pilares en mineral, áreas de rebajes por rotura de voladura insuficiente, pilares no recuperados e insuficiente limpieza del material económico.

El equipo de profesionales de Blast Enginering cuenta con la experiencia de décadas en el tratamiento de diversos tipos de control de la dilución con gran éxito, y consideran que para el control de la dilución en cualquier caso, deben alinearse antes al diseño de voladura, la delimitación geológica económica, delineación de los cuerpos mineralizados, muestreos confiables de los límites del cuerpo mineralizado mecánica de rocas, (caracterización geotécnica de la zona, caracterización del macizo rocoso, análisis del stress), planificación (delimitación topográfica del área, tamaño y ubicación de la labor), y entregar al área de perforación y voladura los límites de la excavación de la labor.

Para controlar la dilución será necesario con la finalidad asegurar la voladura asegurar la perforación como primer paso el marcado inicial de los taladros del patrón de perforación, controles de la desviación de la perforación, correcta implementación del diseño de voladura con controles de calidad en el proceso y considerando que la perforación de los contornos de voladuras es diseñada para optimizar la extracción.

Con la correcta alineación geológica, geotécnica, y planeamiento de la excavación de las labores subterráneas la voladura se puede concentrar en un mejor control de la fragmentación y los daños dentro de los límites de la excavación.

El tipo, la característica, los ratios del consumo de explosivo es otro análisis previo dado que el uso del incorrecto explosivos puede provocar daño a las rocas huésped, aumentando la dilución externa, originando inestabilidad.

La energía de voladura y sus efectos pro-dilución son manejados dentro del programa de monitoreo de vibraciones.

BENEFICIO

  1. Control de Vibración a niveles deseables permanentemente.
  2. Control de la dilución/daño por voladura de taladros largos.
  3. Optimización del diseño de voladura a partir de la modelado de vibraciones de campo cercano

Abstracto

La energía de voladura tras la detonación como vibraciones de voladura determinan un grado de pulsación sísmica por la amplitud de la vibración del suelo (velocidad máxima de partículas; VPP), la duración y la frecuencia, además del VPP, el contenido de frecuencia y la amplitud relativa de los componentes horizontales y verticales que participan con respecto a la respuesta estructural cercana.

Por otro lado, varias variables, como la densidad de carga de carga, la geología del sitio, la geometría de la voladura, también pueden afectar el impacto del suelo a una distancia escalada dada.  Por ello un programa debe comprender la predicción, el modelado, monitorización continua y control de las vibraciones de voladura subterránea.

El equipo técnico de Blast Engineering enlaza el programa de vibraciones al programa de voladura controlada en subterráneo, además a la ingeniería que maneja la dilución minera y con la alineación de las disciplinas asociadas de geología, geotécnica, ingeniería de voladura determina el nivel de vibración seguro para el cual revisará datos actuales, históricos, y/o realizará pruebas de campo periódicas para cuantificar las características de vibración de la unidad geológica en cuestión, y con las condiciones del sitio reevaluar los parámetros para el rediseño de voladura consecuente a las condiciones según avance el plan de operaciones diario.

La energía liberada en forma de ondas de vibración que se irradia lejos del punto de detonación tiene que ser monitoreada con equipamiento sísmico, y dependerá de la operación si se instala equipamiento de monitoreo inalámbrico de medición en subterráneo y reporte en tiempo real de niveles de vibración de las voladuras o instalación de sismógrafos en sitios estratégicos cada vez que se realiza una voladura. Incluso la combinación de ambos puede ser necesarios en una misma operación subterránea.

El programa también comprende el modelado y construcción de ábacos de diseño de carga, , y la documentación de la voladura y reportes e informes de vibraciones de la monitorización.

BENEFICIO:

  1. Aseguramiento de la calidad del producto explosivos
  2. Aseguramiento de eficiencia del rendimiento del explosivo

Abstracto

La velocidad de detonación VoD, confinada mide la velocidad a la que la onda de detonación viaja a través de una columna de explosivo dentro de un blast hole confinado. Asimismo, el rendimiento de los explosivos comerciales es un tema importante en el campo de la voladura de rocas. Como resultado de su comportamiento no ideal, estos explosivos normalmente reaccionan en algunos casos por debajo de su velocidad de detonación ideal. En estos casos, los efectos diversos tales como: de calidad en el tiempo desde la fábrica y hasta el uso en campo, las condiciones de almacenamiento, las condiciones de carguió en el campo, el equipamiento de carguío, la geografía climática de la ubicación de la mina u operación y las multidimensionales, heterogeneidades y las condiciones de confinamiento se vuelven importantes para cuantificar adecuadamente el estado de detonación.

Nuestra experiencia indica que incluso en el carguío de pozos de voladura se comete errores humanos en el proceso de carguío que terminan cuantificado una perdida a la velocidad de detonación.

Blast engineering es especialista en mediciónes de VoD con microtrap, Data Trap y van de un único pozo de voladura a múltiples pozos de voladura. estas mediciónes de la velocidad de detonación (VoD) ayuda a comparar y evaluar el rendimiento relativo de los explosivos.

Por un tema de control de calidad de producto es otro de los factores a considerar dado que la compra de un producto explosivo viene acompañada de su hoja técnica de producto y la medición de VoD en terreno es la garantía del producto en el cumplimiento de dicha cuantía de VoD de su hoja técnica de fábrica. 

El campo de análisis desde la perspectiva de voladura también es amplio como una evaluación del rendimiento de la voladura basada en los resultados obtenidos de la medición de VOD en estado estacionario de explosivos en diversos productos y el grado de fragmentación de la voladura realizada en una operación en open pit o cantera.

Un sistema de medición continua de VoD utiliza un cable de resistencia conectado a un MicroTrap para medir y registrar los valores de VoD en estado estable en una único blast hole o múltiples blast holes en una misma prueba.

BENEFICIO:

  1. Optimización de la dilución y estabilidad de la cámara subterránea.
  2. Mayor eficiencia de la seguridad maquinaría remota de extracción

Abstracto

El primer paso para el control de daño por voladura de las labores es la mecánica de rocas de dichas labores. El control de año por voladura es para garantizar la seguridad de las excavaciones subterráneas y mantener la productividad. Garantizar la seguridad del personal y la maquinaría minera subterránea está vinculado con la implementación de una estrategia adecuada para brindar estabilidad, durante todo el diseño, la planificación y las fases de producción minera.

Para el control de daño de excavaciones subterráneas el equipo técnico de voladura requiere una metodología de diseño apropiadas de monitoreo geotécnico eficaz del área de geomecánica.

Con el daño generado y como fuente de daño atribuible a la energía de voladura se pueden producir que el macizo rocozo circundante falle, o tenga un mal funcionamiento estructural, desde la deformación plástica de la roca, la generación de macro-grietas en el límite de la excavación, los desprendimientos de rocas provocados por la gravedad o incluso el colapso completo inducido por tensión.

Son muchos los investigadores que coinciden (Aglawe, 1999, Souley et al., 2003, Brady y Brown, 2004, Hidalgo, 2013, Villaescusa, 2014). Que la evaluación de la estabilidad de las excavaciones subterráneas requiere el conocimiento del proceso de falla-deformación (comportamiento de tensión-deformación) de la roca, es decir antes de la excavación, el comportamiento de tensión-deformación de un macizo rocoso está definido por su historia geológica y se encuentra en equilibrio tenso-deformacional. Una excavación subterránea da como resultado un volumen de macizo rocoso que anteriormente actuaba como soporte ha sido removido mediante el uso de explosivos. La perturbación causada por esta remoción parcial de roca  crea deformaciones y desarrolla fracturas dentro del macizo rocoso, lo que resulta en daños/fallas menores a extensos alrededor de la periferia de la excavación. Por esta razón el primer paso para el control de daño por voladura es revisión del estado tenso-deformacional del macizo rocos a excavar.

Una excavación subterránea con el uso de explosivo a porta desequilibrio tensional (por la energía de voladura actuante) que se suma a la propia excavación y da lugar al aumento del nivel de tensión in situ, luego se crearán nuevas fracturas inducidas por tensión paralelas al límite de la excavación. Asimismo, los especialistas en mecánica de rocas establecen criterios de falla que se utilizan comúnmente para la evaluación numérica del estado de inestabilidad subterránea y se clasifican en dos grupos generales, que son criterios basados en stress (stress-based) y basados en deformaciones (strain-based). Y se van estableciendo los parámetros que conducen a un diseño de voladura con el objetivo de controlar el daño que genera la propia energía de voladura.

Para nuestros ingenieros que han realizado décadas de años actividad de perforación y voladura en minería subterránea el control de daño por voladura trata de la aplicación de voladura controlada a la creación de la excavación en roca, y la influencia de la técnica de voladura sobre la estabilidad de la roca remanente.