BlastEngineering

Consultoría en Voladura

En minería, explotación de canteras y/o obras de construcción, reducir costos, eliminar pérdidas del proceso, e impulsar la productividad, llevará un aumento en el tamaño y la velocidad de mejoras de rentabilidad empresarial, para ello los consultores de Blast Engineering se centran en la perforación y voladura de dicha operación, para analizar los datos y parámetros de la técnica de corte implementada, de resultados y/o diseños de voladura, la mano de obra, los costos operativos, y costos de producción, y la productividad de la maquinaría; y diagnostican y ofrecen información sobre las oportunidades de mejora “del problema en cuestión”, y/o “del rendimiento global” de la mina/cantera/obra civil, íntegramente (perforación, explosivos, voladura, carguío, acarreo, chancado y molienda).

FASE I – in-situ

Nuestros consultores senior en perforación y voladura realizan visitas al sitio (operación superficial o subterránea) para evaluar las prácticas operativas, e ingeniería, técnica y tecnología asociada a dicha operación, asimismo acompaña un equipo técnico de instrumentistas con el equipamiento especializado para la monitorización del rendimiento de la voladura (antes/durante/posterior)

FASE II – Analytics

En paralelo nuestros especialistas en datos de la unidad de ingeniería (tecnología BeCloud conexión) trabajan para consolidar, estructurar los datos de las mediciones in-situ y mapear todos los datos de series temporales. Asimismo, estructurar resúmenes técnicos con la metodología y base de datos de benchmarking minera/construcción. (base de datos propia)

FASE III Ejecución/Optimización

Mediante el análisis, que estudia en profundidad los valores medibles recopilados, los consultores determinarán una hoja de ruta de iniciativas de mejora, en el informe técnico, presentarán los análisis encontrados, en base a su know-how y expertise de especialistas seniors en Voladura. Determinarán las áreas de oportunidad que existen en el programa de voladuras de dicha operación. El área de ingeniería se traslada a la operación para ejecutar dicho plan.

Experiencia internacional en minería & Construcción Blast Engineering aprovecha décadas de expertise internacional de nuestros profesionales de la minería y construcción, para visitar las operaciones y ayudar a implementar transformaciones operacionales exitosas.

Unidad de ingeniería y tecnología de vanguardia de Blast Engineering estructura los datos y evaluaciones técnicas de la operación, mano de obra y rendimiento de costos de manera analítica, incluye métricas de desempeño, métricas de equipos, costos y mano de obra.

Informe técnico (basados en Análisis de datos – extracción de valor de los datos), determina resoluciones de problemas de optimización y/o diseño óptimo de voladura al servicio de la operación global de la mina/obra civil, la creación de modelos predictivos, y/o ejecución y diseño experimental en terreno y mucho más.

Obtención, gestión e infraestructura de datos in-situ (de la operación actual/del problema en cuestión/ de la operación global)

La unidad de Ingeniería (Analytics) proporcionan datos estructurados y comparativos (benchmarking) a los consultores.

Análisis de datos, extracción de valor de los datos, resolución de problemas de voladura, resolución de problemas de optimización, creación de modelos predictivos, ejecución experimental en terreno y mucho más

Contamos con alta tecnología de instrumentación, software, plataforma digital, y equipamiento sísmico, o geo-dispositivos de vanguardia para las auditorias y evaluación de la perforación, voladura, explosivos, y/o macizos rocosos, instrumentos modernos indispensables para llegar a soluciones óptimas, así como métodos de modelado y simulación, que nos especializa en realizar evaluaciones técnicas a medida y específicas de las características o escenarios de un diseño en particular.

Como consultores colaboramos siempre en determinar las condiciones marco necesarias como la componente ecológica y el menor impacto posible por voladura en la operación de nuestros clientes y el entorno de sus operaciones (medio ambiente, comunidad), también la seguridad y salud son otros objetivos asociados de la ingeniería de voladura, para garantizar que los trabajos se lleven a cabo de manera segura y sin causar daños a terceros o la propia operación.

CORE BUSINESS
Desde el año 2012 llevamos una orgullosa historia de entrega de soluciones personalizadas y muy seguras a problemas comunes y poco comunes, de índole legal y normativo de vibraciones de campo lejano, problemas críticos de fragmentación, productividad, de rocas volátiles (flyrock) etc también problemas de seguridad de taludes relacionados a daños de campo cercano, overbreak entre otros y en operaciones subterráneas controlar, problemas serios de fragmentación versus daño de taladros largos o sobre-roturas, sub-roturas (daño) de excavaciones horizontales y de explotación, diluciones de mineral, entre otra problemática asociada a la voladura de rocas. Asimismo, se tiene logros para nuestros clientes en mejorar los resultados para operaciones de pala-camión (dumper, volquete), e igualmente el transporte del material mineral o estéril, mejorando su flujo íntegramente en la operación, sea de explotación, desarrollo minero o excavación civil. La ingeniería también avanzó en obtener fragmentos post-detonación con micro-fisuras, condición física importante para un mejor beneficio en los procesos en planta de chancado (trituración) y aún más en procesos proceso de molienda (comminución), o pilas de lixiviación. En el sector de la construcción, nos especializamos en producir tamaños de material que demanda la especificación técnica del proyecto directamente de la voladura, para rellenos constructivos, materiales de filtro, núcleo o enrocados de presas, construcción de espigones, entre otros tamaños de material requeridos. También optimizar la energía explosiva de las voladuras para mayores rendimientos en los procesos de trituración en la planta de chancado de las obras de construcción.
Únase a al grupo de empresas cuyas operaciones son parte de una historia de éxito.

LA FRAGMENTACIÓN ÓPTIMA CONSTANTE ES IMPORTANTE

Teniendo en cuenta el tamaño de fragmentación como el principal objetivo de eficiencia de la energía de voladura, es la métrica que se rastrear, mide y analiza en la etapa del carguío respecto al factor de llenado del cucharon y la fácil penetración del stock pile de material, es la mejor manera para disminuir los costos por que el proceso experimenta una alta tasa de eficiencia, y menos dificultad para penetrar y traspasar el cucharon o balde a través la pila de material de voladura (stock pile), entonces cobra importancia que la energía de voladura trabaje eficientemente para el aflojamiento, facilidad y diggabilidad (esponjamiento, hinchamiento etc) del material, para esto también contribuye con el mismo nivel de importancia el perfil topográfico final de la roca volada que permita a los equipos de carguío excavar de manera eficiente. El transporte del material en camiones mineros será la subsiguiente etapa para rastrear, medir y analizar respecto a la capacidad de la tolva que puede verse reducida por una fragmentación gruesa, además la existencia de peligro potencial de que la carga sea excéntrica, arrojando un peso excesivo sobre las ruedas individuales y los sistemas de suspensión, es decir las rocas grandes pueden afectar no solo la producción, también el deterioro de las partes mecánicas de los camiones y la seguridad al crear peligros durante el transporte.

Los consumos energéticos en plantas de tratamiento de minerales cuyas operaciones de trituración y molienda esenciales, se caracterizan por tener unos consumos energéticos muy elevados, y la necesidad de una mejora de la eficiencia es incrementar el rendimiento energético de estas, la fragmentación se hace decisiva, basado en que la energía de voladura debe producir además de una gama de tamaños de fragmentos con tendencia a pequeñas dimensiones, grietas físicas inducidas en los fragmentos individuales (identificables visualmente y/o al microscopio), tales como: macrofracturas, microfracturas, microfisuras, que serán un aliado estratégico para incrementar el rendimiento energético de las plantas de tratamiento de minerales (por reducción de la resistencia de la roca a la rotura y contribución al ablandamiento de los fragmentos, por diminutas grietas dentro de las partículas que reduce la energía necesaria para descomponerlas), y el menor consumo de elementos de desgaste 

La generación de finos como producto de la voladura de rocas son un gran problema, en algunas formas de molienda donde se requieren un porcentaje de material más grueso para obtener un rendimiento óptimo en el proceso de tratamiento del mineral y esto puede ser más difícil de lograr si la fragmentación obtenida contiene un gran porcentaje de material fino. También se experimenta en las operaciones actuales una reducción e improductividad en la efectividad unitaria del chancado o trituración, si antes no se logra eliminar el alto porcentaje de material fino contenida en la fragmentación entregada planta. Otro de los problemas es el medioambiental que produce polvo fino producto de la detonación de las cargas explosivas sobre conexas áreas pobladas de comunidades rurales o urbanas. La producción de finos en principio se originan por la expansión del volumen del pozo/taladro, el aplastamiento se produce alrededor de la circunferencia del pozo/taladro, donde participa las características y propiedades de la roca, tipo de explosivos, energía entregada a la roca (cantidad de explosivo utilizado), nivel de alivio dinámico del diseño, detonación de la primera fila, el alivio proporcionado por el tiempo de secuenciación y confiabilidad de los tiempos de retardo (dispersión) entre otros aspectos, las estructuras geológicas y las características de resistencia a la compresión de la roca son importantes para la forma en que la roca reacciona a los gases de alta presión y, por lo tanto, la cantidad de finos producidos.

Las características y singularidades del tipo de proyecto y/o operación minera u obra civil en ejecución, definen y cuantifican los objetivos, Planificación, KPI, métricas de eficiencia, productividad y metas del proceso de explotación o excavación en un contexto global mina-planta, a la vez estos objetivos son los primeros pasos en el proceso de optimización.

El proceso crítico en la optimización de la voladura es la evaluación cuantitativa del desempeño de la voladura medida agua abajo en la operación y la comparación de este desempeño con los objetivos incluso de la planta de tratamiento de minerales, definidos para dicha operación, y luego cómo analizar los diseños de las voladuras para que se puedan hacer las modificaciones apropiadas al diseño para acercar la operación al desempeño óptimo integral deseado, en este campo de ingeniería de voladura, aunque los algoritmos esenciales se explican en detalle, el enfoque de consultoría radica más como una función humana: cómo crear una función objetivo adecuada, elegir variables de decisión, identificar e incorporar restricciones, definir la convergencia y otras cuestiones críticas que definen el éxito de un proceso de optimización, modelos de ingeniería que suelen ser de naturaleza física (basados en principios físicos), también podemos utilizar modelos empíricos (basados en los resultados de experimentos) y/o también modelos que se resuelvan numéricamente, es decir en el proceso se utilizan una combinación de juicio experto, experiencia del consultor en el campo de la voladura, las variables de decisión, la definición de restricciones, modelos de ingeniería, modelado de relaciones., derivaciones explícitas de ecuaciones, sobre la base del conocimiento de las ciencias fundamentales de las voladuras, Afortunadamente, en ingeniería a menudo tenemos buenos modelos predictivos (o al menos modelos parciales) para un problema de diseño, técnicas analíticas y numéricas fundamentales para cada etapa del proceso de optimización, se trata de determinar el mejor diseño de voladura para la operación global (optimización) cuyas interacciones son demasiado complejas y las variables demasiado numerosas para determinar intuitivamente un diseño óptimo. Se requieren dos escalas de seguimiento: de rutina in-situ y de investigación. Es posible que se requieran investigaciones especiales para cuantificar aspectos particulares del proceso de voladura con el fin de proporcionar los datos resultantes a modelos o análisis que se pueden utilizar para mejorar el diseño.

En Blast Engineering en términos generales el campo de consultoría técnica en perforación y voladura es una pericia y metodología que se especializa en analizar la energía de voladura, en propósito del beneficio y rentabilidad de las minas, canteras u obras civiles, disminución de los costos generales de explotación/construcción, y operando diariamente, económica, eficiente, y con voladuras productivas cuya capacidad trata de eliminar problemas críticos en la perforación y voladura, como dilución, fragmentación (sobre-tamaños/finos/flujo), estabilidad/daño de excavaciones superficiales o subterráneas (taludes, paredes), roturas excesivas (overbreak), roturas insuficientes (underbreak)/sub-roturas, ambientales. Se cuenta con consultores experimentados con décadas de labor operativa en la industria de la minería y construcción, que puede resolver con éxito si la operación está experimentando problemas críticos relacionados con las voladuras. El equipo de profesionales de BLAST ENGINEERING estas décadas han acumulado logros importantes para distintas compañías mineras regionales en optimización del costo global de la mina (en operaciones mina-planta, a la par), reducción de tiempos en el ciclo completo, incrementos de eficiencias de las tareas, técnicas y fases operativas implementadas, logros importantes de los KPIs meta y productividad minera y/o constructiva optima, los más exitosos resultados de fragmentación del material logrando un alto flujo aguas abajo del material, a la vez resultados de mínima vibración de la voladura para múltiples clientes en la región minera sur, del continente americano.

Servicios:

Las auditoria son rigurosamente instrumentadas, se utilizan equipamiento especializado para mediciones de campo, exámenes en software, registros en cámaras de alta velocidad, flota de drones, medidores de energía, entre otros dispositivos, con el propósito de observar de cerca el proceso de fragmentación, y la especial comprensión de las interacciones explosivas-rocas de la mina antes, durante y post voladura. 

Se tiene como estándar un check list de auditoría de voladura de Blast Engineering, que estructura los parámetros, evalúa, y mide cuantificaciones críticas y no críticas, para evaluar y analizar técnica y económicamente el (1) rendimiento de la voladura, (2) el diagnóstico y (3) las soluciones de consultoría experta, necesarias a seguir, es decir nos propone de manera directa “que investigar y donde investigar”. 

También parte de la auditoría se realiza inspecciones y evaluaciones sistemáticas, actividad por actividad, para evaluar y diagnosticar una situación en particular, coma parte de esta verificamos el cumplimiento de los estándares establecidos en la operación, y si estos estándares están actualizados con el conocimiento técnico científico de vanguardia, avances tecnológicos y particularidades técnicas apropiadas de la operación. En las auditorias igualmente las técnicas o criterios objetivos de la operación se revisan con el cliente, los objetivos metas de planificación, y por supuesto los costos y precios unitarios, se cuantifican perdidas, se actualizan costos y precios de consumibles, por actividad y global en la operación.

Blast Engineering ha cumplido alrededor de 8 años de consultoría en el modelamiento predictivo de fragmentación de voladura para la estimación de las dimensiones de la roca fragmentada para operación de perforación y voladura en la industria de minería y construcción, aunque sus investigaciones son desde el desde el año 2009, actualmente se tiene un simulador en su 3ra versión (SimFragG3) como herramienta informática construida en los años de investigación con los métodos de predicción de Kozentsof & Kuz-Ram, asistido por el software Wipfrag de análisis de imágenes, que entrega la curva de distribución del tamaño de partículas de un diseño de voladura en particular. El modelamiento predictivo de fragmentación de voladura para la estimación de las dimensiones de la roca fragmentada para operación de perforación y voladura son una herramienta guía potente para una determinada operación, se trata de un enfoque capaz de guiar las decisiones operativas de patrones de voladura a través de los cambios en el diseño de voladura, mediante las predicciones granulométricas del modelo. Cuando el proyecto no ha realizado ninguna voladura el simulador estima determinadas curva de distribución granulométrica con una aproximación estrecha, y dependerá del caso en estudio los márgenes de error de estas estimaciones. En la fase de explotación/excavación (ejecución perforación y voladura), el simulador pasa por un alineamiento de comprobación/ajuste y validación/calibración a la analítica del modelado predictivo, significa que el proceso de diseño de voladura debe estar más impulsado por la simulación. Las pruebas físicas temporales y generación de data de la granulometría en la explotación/excavación será la parte crucial del modelado, tanto para la validación de los resultados de la simulación como para la obtención del modelo predictivo final, estas pruebas tienen que ayudar a definir parámetros de modelado realistas, a las condiciones específicas del tipo de terreno y diseño de voladura y que puedan predecir la curva granulométrica real de la voladura en la operación. El modelo de fragmentación debidamente calibrado puede eliminar muchas conjeturas del proceso de diseño y reducir en gran medida el tiempo y los gastos que incurre un enfoque puramente de prueba y error para modelar la fragmentación.

SIMFRAG1.0 / SIMFRAG2.2 / SIMFRAG3

El año 2008 expertos en voladura de rocas modelaron la fragmentación obtenida por el trabajo del explosivo, basados en la cantidad de explosivo, la distribución del explosivo en el macizo rocoso y las estructuras de la roca y, especialmente, sus discontinuidades y caras libres (factor de roca), en esta investigación a fin de lograr el objetivo de modelizar y predecir la fragmentación utilizaron métodos de Kozentsof & Kuz-Ram, y lograron estimar la curva granulométrica que resultaba del diseño específico de voladura en un tipo concreto de macizo rocoso, logrando relacionar los parámetros que definen la curva granulométrica con las distintas variables de voladura para la gran minería al sur del Perú, eran los inicios de un gran simulador de fragmentación. Por casi 4 años estuvo en ensayos continuos y evaluación de resultados, a partir de mediciones de curvas granulométricas reales asociada a factores de carga entre 0.13 y 0.24 kg/tn para las evaluaciones del modelo se medía la fragmentación real de voladura con sistema de análisis de imágenes digitales (software Wipfrag), cuyos datos del análisis de imágenes eran utilizados para calibrar la curva granulométrica, (mediante ambas distribuciones de tamaños de fragmentos del diseño de voladura y el producto real obtenido). El modelo muestra una buena capacidad para representar fragmentación de tamaños de percentiles de 12 a 85, con un error esperado inferior al 8% y un error máximo probable inferior al 15%. El simulador denominado SIMFRAG2.2 tuvo más pruebas en mineral de hierro y otras operaciones incluso en algunas operaciones de canteras y proyectos civiles y se obtuvo el SIMGRAF3, desde entonces en la actualidad es el simulador para los trabajos de consultoría de la compañía debido a que la plana actual de consultores en gran parte son los mismos que dieron origen a su creación.

FRAGMENTACIÓN MINA-PLANTA

La productividad mina-planta es un resultado de la eficiencia de la energía de voladura que crea y entrega al proceso integral, fragmentos individuales con tendencia a tamaño reducido de roca con microfisuras presentes, sean nuevas o por una ampliación de las microgrietas existentes. A la vez la energía de fragmentación debe asegurar la no creación y producción de material fino en porcentajes apreciables dentro del stock pile de voladura. 

La ingeniería y tecnología juegan y desempeñan un rol importante en este panorama global y local mina-planta.

La ingeniería de voladura se encargará de analizar la anergia explosiva óptima alojada en un patrón geométrico de voladura, para el imperfecto, no homogéneo, macizo rocoso (propiedades de la matriz rocosa y sistema de discontinuidad) cuyos factores intrínsecos, anisotropía, densidad, interconexión de las familias de discontinuidad serán fragmentadas mediante una técnica de ingeniería de voladura. 

Se trata de maximizar rendimientos del ciclo integral mina-planta por unidad de tiempo.

Teniendo en cuenta el tamaño de fragmentación como el principal objetivo de eficiencia de la energía de voladura, es la métrica que se rastrear, mide y analiza en la etapa del carguío respecto al factor de llenado del cucharon y la fácil penetración del stock pile de material, es la mejor manera para disminuir los costos por que el proceso experimenta una alta tasa de eficiencia, y menos dificultad para penetrar y traspasar el cucharon o balde a través la pila de material de voladura (stock pile), entonces cobra importancia que la energía de voladura trabaje eficientemente para el aflojamiento, facilidad y diggabilidad (esponjamiento, hinchamiento etc) del material, para esto también contribuye con el mismo nivel de importancia el perfil topográfico final de la roca volada que permita a los equipos de carguío excavar de manera eficiente. El transporte del material en camiones mineros será la subsiguiente etapa para rastrear, medir y analizar respecto a la capacidad de la tolva que puede verse reducida por una fragmentación gruesa, además la existencia de peligro potencial de que la carga sea excéntrica, arrojando un peso excesivo sobre las ruedas individuales y los sistemas de suspensión, es decir las rocas grandes pueden afectar no solo la producción, también el deterioro de las partes mecánicas de los camiones y la seguridad al crear peligros durante el transporte.

Los consumos energéticos en plantas de tratamiento de minerales cuyas operaciones de trituración y molienda esenciales, se caracterizan por tener unos consumos energéticos muy elevados, y la necesidad de una mejora de la eficiencia es incrementar el rendimiento energético de estas, la fragmentación se hace decisiva, basado en que la energía de voladura debe producir además de una gama de tamaños de fragmentos con tendencia a pequeñas dimensiones, grietas físicas inducidas en los fragmentos individuales (identificables visualmente y/o al microscopio), tales como: macrofracturas, microfracturas, microfisuras, que serán un aliado estratégico para incrementar el rendimiento energético de las plantas de tratamiento de minerales (por reducción de la resistencia de la roca a la rotura y contribución al ablandamiento de los fragmentos, por diminutas grietas dentro de las partículas que reduce la energía necesaria para descomponerlas), y el menor consumo de elementos de desgaste.

La generación de finos como producto de la voladura de rocas son un gran problema, en algunas formas de molienda donde se requieren un porcentaje de material más grueso para obtener un rendimiento óptimo en el proceso de tratamiento del mineral y esto puede ser más difícil de lograr si la fragmentación obtenida contiene un gran porcentaje de material fino. También se experimenta en las operaciones actuales una reducción e improductividad en la efectividad unitaria del chancado o trituración, si antes no se logra eliminar el alto porcentaje de material fino contenida en la fragmentación entregada planta. Otro de los problemas es el medioambiental que produce polvo fino producto de la detonación de las cargas explosivas sobre conexas áreas pobladas de comunidades rurales o urbanas. La producción de finos en principio se originan por la expansión del volumen del pozo/taladro, el aplastamiento se produce alrededor de la circunferencia del pozo/taladro, donde participa las características y propiedades de la roca, tipo de explosivos, energía entregada a la roca (cantidad de explosivo utilizado), nivel de alivio dinámico del diseño, detonación de la primera fila, el alivio proporcionado por el tiempo de secuenciación y confiabilidad de los tiempos de retardo (dispersión) entre otros aspectos, las estructuras geológicas y las características de resistencia a la compresión de la roca son importantes para la forma en que la roca reacciona a los gases de alta presión y, por lo tanto, la cantidad de finos producidos.

El campo de estudio del daño inducido por voladura es complejo. Detonar cargas explosivas sin generar un superávit de daño, o al menos un daño aceptable para obtener la fragmentación requerida para los procesos posteriores de la mina, es una tarea sigilosa de la ingeniería y tecnología, cuyos campos de investigación con el propósito de controlar su alcance y gravedad dependerán de cada caso en particular. El daño inducido por voladura estudia la acción de la energía de vibraciones (en el campo cercano, también lejano), o de productos gaseosos del proceso energético de voladura, que actúan sobre límites del banco disparado, debilitando la masa rocosa circundante y desestabilizando las estructuras naturales y artificiales, generando fracturas, roturas, fragmentación de roca, o activaciones que degradan la calidad geotécnica del macizo rocoso, además, disminución del rendimiento de las operaciones con impacto directo en el costo y seguridad. Lo importante es identificar daños de voladura, aun con la dinámica de operaciones, que muchas veces borra las evidencias por el desarrollo del programa de la mina, pero van generando cambios a las configuraciones de las voladuras sub-siguientes, forzando a la operación a un ciclo de daños (muchas veces cuasi-imperceptibles), y en algún punto, llega a evolucionar a un problema crítico.

En el campo cercano se dañan los pisos en los márgenes de traslape con bancos inferiores, también, paredes finales y taludes a escala local o global, atribuibles a mecanismos de vibración de alta velocidad y/o baja frecuencia, acción de gases de voladura, o colapso por alteración de las estructuras geológicas presentes en el macizo rocoso, si bien estos colapsos no están asociadas directamente a la voladura, esta puede producir la activación de alguna de estas estructuras. En el campo lejano hay que investigar la aceleración de partículas y el coeficiente de fricción de fracturas, debido a que estas vibraciones tienden a disminuir el coeficiente de fricción de fracturas, y planos de diaclasas orientados desfavorablemente, por lo que resulta insuficiente apoyarse del pick máximo de vibración, es necesario analizar con profundidad la forma de la onda de vibración. En cualquiera de los casos implica comprender los mecanismos de daño relevantes. Los estudios de campo cercano utilizan la técnica de Cross Hole sísmico implementada en la zona de voladura, y permitirá la construcción del modelo de Holmberg y Persson, acerca del efecto de los altos niveles de vibración en el daño de las rocas y conocer del comportamiento de la propagación de la vibración representativo del medio (tipo de roca). La técnica sísmica Crosshole, también obtiene la Vp, en una única prueba en terreno, que ayudara estudiar la relación de deformación postulado por McKenzie (notable investigador contemporáneo), con el que se puede estimar la fracturación por dilatación o ruptura excesiva razonablemente esperada, a partir de niveles críticos de vibración VPPc y/o criterios de daño, la evaluación del impacto en las paredes de los taladros, son por extrapolación de los niveles de energía vibracional medidos exactamente detrás de los precortes de las voladuras, para el cual se utiliza equipamiento de monitoreo especializado (DataTrap), y acelerómetros cuyas características destacan sobre sensores geófonos. Junto con las evaluaciones del terreno, de factores relevantes de contribuciones al debilitamiento o deslizamientos, componentes operacionales, y evaluaciones técnicas de las características geomecánicas, orientaciones de las estructuras geológicas, también el criterio generalizado de Hoek & Brown, efectos de voladuras en la estabilidad del talud, factor de daño por voladura (D), índice de resistencia geológica variable (GSI), establecerán el comportamiento de deformación (de pequeña y gran escala del macizo rocoso), también la forma de transmisividad de energía en el medio, entre otros análisis complementarios para cuantificar objetivamente los parámetros de interés, que irán conformando las etapas del estudio, sobre la base de métodos y técnicas correctamente y mundialmente validadas, si bien es cierto actualmente están saliendo nuevas propuesta investigativas, por ahora no son privilegiadas para su implementación por encontrarse en una fase experimental, incluso a metodología expuesto tiene ciertas alineaciones en algunos aspectos, según avances los estudios por lo que debe ser muy sigilosa la ingeniería en su implementación. Blast Engineering se especializa mediante un equipo técnico multidisciplinar, conformada por especialistas mineros y geólogos/geotécnicos, geofísicos, y civiles, con la instrumentación adecuada buscan la mejor oferta técnica-económica para cada caso en particular, con el mejor costo-beneficios para nuestros clientes. Asimismo, estudios de gases de extremada-alta presión, de la voladura, como medio de daño, son otros temas importante a abordar, cualquiera sea el problema critico a resolver, póngase en contacto al e-mail servicios@blastengineeringla.com que gustosamente lo atenderemos.

Los parámetros estructurales y calidad del macizo rocoso principalmente en la zonas de los taludes en las operaciones mineras superficiales (open pit, canteras), tiene a la propia voladura como fuente de daño y componente de deterioro de su estabilidad, cada sector de la formación rocosa conformada por múltiples estructuras conjuntas (familias de discontinuidades, juntas, etc) y características geotécnicas propias, se comportará con mayor o menor resistencia frente a las cargas explosivas, por ello, es necesario predecir con precisión la vibración de voladura para garantizar la estabilidad de la pendiente de la excavación y mantener la estabilidad sustentable en la operación, es imperativo mantener un campo de investigación abierto y continuo, debido a que la dinámica del minado crea nuevos escenarios geotécnicos con el avance de la operación,

PPV, Hz, DESPLAZAMIENTO Y RELACIÓN DE ALTA A BAJA FRECUENCIA

Una de las herramientas más potentes y con resultados extraordinario en voladuras electrónicas, también con detonadores no eléctricos es el estudio de la relación entre el tiempo de detonación y la frecuencia de la vibración. Dado que variar el tiempo (secuenciación), podríamos realizar un cambio en el contenido de frecuencia de vibración y la amplitud. Contamos con la tecnología Alpha-Blast que se desarrolló por primera vez utilizando este concepto hace algunos años atrás y con el aumento de voladura electrónicas hoy a alcanzado un máximo potencial, es una corriente mundial aplicaciones de este tipo, pero la tecnología Alpha-Blast fue la primera aplicación disponible comercialmente para la industria de voladura dado que todos tienden a trabajar en el mismo principio de superposición. Se detona un solo pozo que genera una forma de onda-firma que luego se utiliza para modelar los efectos probables de la sincronización en una voladura de múltiples pozos,y se proporciona la capacidad de ver los resultados de miles de combinaciones de retardos. Sin embargo, nos fijamos en algo más que el PPV y la frecuencia. También nos fijamos en el desplazamiento y un concepto único que llamamos la relación de alta a baja frecuencia. Esta relación ha demostrado ser de alto valor para las operaciones mineras que quieren sincronizar sus vibraciones con el fin de mantener mayores ángulos de pendiente de forma segura. La tecnología Alpha-Blast también permite cambiar dinámicamente el tiempo y ver inmediatamente los resultados. Si es necesario se puede utilizar la velocidad de propagación y las coordenadas para tener en cuenta la distribución espacial en los tiempos de llegada de vibraciones. También puede escalar los modelos en función de una ecuación escalada personalizada. Los diseños de patrones se pueden desarrollar rápida y fácilmente. Se pueden importar patrones personalizados. La tecnología Alpha-Blast funciona en su máximo potencial con los datos de las monitorizaciones de las estaciones de monitorización fijas también de sismógrafos instalados estratégicamente en la zona de voladura que alimentaran datos al sistema.

Diseñador de patrones de voladura con vibración optima

Forma de onda-firma

Rango de retardo evaluación de escenario y optimización

Simulación dinámica

La práctica empleada en el proceso minero subterráneo de perforación y voladura produce eventos sísmicos locales al momento de la detonación de las cargas explosivas, pero son necesarias para la generación y desplazamiento de nuevas superficies de excavación (frentes de voladura/explotación). Una redistribución de energía acompaña a estos eventos sísmicos en un dominio geo-estructural minero en proceso de excavación. (el macizo rocoso circundante local estará sujeta, durante la excavación, a tensiones transitorias que superan las tensiones estáticas de equilibrio, redistribución de Las tensiones in situ y las liberaciones de energía sísmica). Si se trata de considerar la estabilidad global de la mina, la preocupación es el control integral del desplazamiento del macizo rocoso en todo el dominio del campo cercano de la mina. La garantía de la estabilidad global de la mina debe basarse en los principios de ingeniería de análisis de estabilidad del equilibrio, esencialmente, el requisito es asegurarse de que cualquier pequeño cambio en el estado de equilibrio tensional/carga en la estructura minera en proceso de apertura no pueda provocar una liberación repentina de energía (derrumbe, colapso, deslizamiento estructural de hastiales, otros) o un gran cambio en la geometría de dicha estructura (techo levantado/colapsado), originado por las perturbaciones tensionales propias del mayor volumen de la excavación minera global cada vez más en aumento, o desplazamientos transitorios causados por voladuras o fallas locales episódica. Si la operación en particular de explotación minera experimenta perdidas por dilución, sobrerotura, subroturas, colapsos que conlleva a sobre excavaciones y/o paralización parcial de la normalidad de las operaciones u otras desviaciones como contaminación de mineral por material estéril, por lo general se trata de problemas que resulta de mayores estados de tensión en relación con la resistencia de la roca, desequilibrio tensional, daño inducido por voladura (localizado alrededor del perímetro inmediato del área de voladura), una redistribución de energía sistema/estructural, y otros que modifica las propiedades pre-voladura del macizo rocoso que degrada su desempeño y comportamiento post-voladura manifestándose en una excavación problemática.
Es por eso que el daño por explosión determina un vínculo importante entre el proceso de excavación y la estabilidad estructural del macizo rocoso.
El impacto del daño del macizo rocoso inducido por la voladura da origen a problemas críticos como: dilución de mineral, fragmentación irregular/pobre, cierre temporal o acceso restringido por excavaciones dañadas/colapsadas para perforación/explotación/tránsito/carguío, reducción de los módulos y resistencias de las rocas, reducción del tiempo de auto soporte del macizo rocoso, fallas locales de planos de debilidad y otros que llevará a mayores costos en la instalación y mantenimiento de elementos de soportes y fortificación.
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Evaluar completamente los efectos al medioambiente, del diseño de la voladura en las vibraciones a distancias relativamente lejanas, comprende examinar minuciosamente la energía que se libera tras la detonación explosiva en forma de ondas, sísmicas y superficiales, estas se transmiten en el medio, ondeantes y transitorias, y se extinguen en un periodo corto de tiempo. Se componen de ondas internas de cuerpo (ondas P [longitudinal, compresional] y ondas S [de corte]); y ondas superficiales, formadas tras la llegada de las ondas de cuerpo a la superficie, conocidas como ondas elásticas de superficie, (ondas R y ondas Q, ondas Rayleigh y Love, respectivamente). En el viaje de las ondas, se diferencian dos velocidades, una concerniente al paso de la energía liberada desde la fuente explosiva, denominada velocidad de propagación, (transmisividad de vibración en el suelo/roca) y otra llamada Velocidad de Partícula referente a la cantidad de movimiento propio, que experimentan las partículas, a medida que pasa la energía. Tras investigaciones pioneras y discusiones científicas contemporáneas, es estableció internacionalmente a La Velocidad Máxima de Vibración de Partícula PPV (Peak Particle Velocity), como el parámetro más fiable para predecir el nivel de vibraciones generado de una voladura, y junto a la frecuencia principal característica (no periódicas) de un evento, las regulaciones y normativa internacional asocian a estas dos componentes con umbrales seguros de velocidad máxima de partículas (PPV), de voladura, sin llegar a impactar en daños estructurales de acuerdo a diversos criterios internacionales y son los registrados con los sensores ortogonales de vibración colocados en los eventos de voladura.

La energía explosiva improductiva como vibración de voladura, en condiciones geológicas favorables pueden cubrir extensas zonas desde el sitio de detonación, alcanzando comunidades adyacentes o infraestructuras propias, en la trayectoria perturban la forma original y/o volumen del suelo o roca, alcanzando luego a estructuras de construcción, y de acuerdo a las características del paquete de ondas vibracionales (amplitudes, frecuencias y duración de vibraciones) construyen un determinante crítico del potencial de daño por vibración de voladura.

El daño más simple en las paredes son la creación de fisuras de dimensión capilar, sobre el revestimiento, pero sin comprometer, ni la resistencia, ni la estabilidad estructural denominada cosmética. Los daños severos responden fisuras y grietas mayores en la estructura, incluso movimientos de cimientos y/o debilitamientos estructurales por una combinación nociva de las características de los paquetes de vibración y propiedades de comportamiento dinámico de los sistemas que excitan la estructura (frecuencia de resonancia y resistencia de la estructura).

La normativa internacional controla los daños o afectaciones estructurales mediante amplitudes de pico de velocidad de partículas (PPV) y las frecuencias correspondientes, relacionadas con umbrales límites de seguridad y criterios específicos de daño. Las preocupaciones de tolerancia humana a las vibraciones de voladura son más bien atenciones de quejas, determinadas más por la percepción o molestia humana, que, por observaciones de daños reales, por lo general son bastante subjetivas de difícil definición porque tiene a variar de una persona a otra, gracias a la normativa internacional existente se tiene una orientación adecuada para afrontar molestia humana por vibraciones del suelo.

Otro impacto con sensibilidad ambiental y también humana es la onda aérea de presión, esta se origina tras el viaje de la energía oscilante de las ondas superficiales, que produce una propia fuente de sobrepresión, se fortalecen con la violenta evacuación y expansión de los gases, y el vector del movimiento del material fragmentado, se propagan a velocidad característica de una onda en el aire del sitio de voladura, y llega a los sensores de monitorización bastante demorados que las ondas vibratorias propagadas antes, a través del terreno. La onda aérea contribuye a la provocación de resonancia sobre las estructuras habitacionales y se suma como componente de daño estructural.

La ingeniería de voladura no contempla rocas volátiles (flyrock) post detonación por la gravedad de daño, si ocurriese, pero existe probabilidad que suceda en una operación, más por una ineficacia del control de calidad del proceso de carguío de explosivos donde existe falla humana, o por una variable no controlable del diseño de voladura como la geología del terreno. El origen de rocas volátiles es coincidente con aquellas usadas para explicar las ondas aéreas de presión, estos son fragmentos de roca de voladura violentamente proyectados por la acción de la energía química del explosivo (confinado) detonado, que lo expulsa más allá de la zona segura de voladura, la problemática y muy seria se da cuando las infraestructuras de la mina o centros poblados se ubican dentro del radio de alcance de esta proyección. La voladura es una fuente de ruido audible cuya duración es muy corta, pero de característica impulsiva, tiene un gran componente infrasónico y está fuertemente influenciada por las condiciones climáticas del sitio de voladura. La basta normativa de licencias ambientales determinas límites permisibles y plan de gestión ambiental en la operación (monitorización) a seguir.

Realizamos proyectos a nivel de pre-factibilidad, factibilidad, ingeniería básica, ingeniería de detalle, ingeniería definitiva o estudio definitivo, y/o diseños ejecutivos, expedientes técnicos, elaboración de términos de referencia, especificaciones técnicas y soporte para las bases de distintos procesos de selección del contratista (cuando se trate de licitaciones).

1. Prospección e Investigación:

Tenemos un equipo selecto profesional para realizar una evaluación geológica y geotécnica del proyecto a fin de analizar el área específica a cortar con explosivos, por dominios geológicos-geotécnicos. Revisar los datos de caracterización de las rocas disponibles de los dominios geológicos (clasificación estructural, resistencia a la compresión, factor de roca, tamaño de bloque, densidad, frecuencia de fractura, Módulos de Young, Razón de Poisson, entre otros parámetros).

2. Proyecto Master:

Consiste en revisar la información del plan de la mina u obra para cuantificar las ratios de rendimiento y establecer la meta de producción, elaborar un programa de producción y objetivos de fragmentación que satisfaga el proceso global operativo.

3. Dimensionamiento de la Fragmentación Óptima para el Proceso Global del Proyecto:

Consiste en modelar matemáticamente la fragmentación de la operación a fin de evaluar alternativas en base a los objetivos del proyecto para definir la más factible y rentable para el cliente. Evaluamos el flujo del material de la operación integral.

4. Diseño de Voladura Óptimo para el beneficio de la Operación Integral:

Consiste en desarrollar para los distintos dominios geo-estructurales, los diseños de voladura para obtener la fragmentación objetivo del proyecto, el control de la dilución/pérdida de mineral, el stock-pile (apilamiento) de material post-disparo, la producción por turno (dimensionamiento de equipos de extracción y acarreo) y otros parámetros operativos óptimos. Asimismo, la etapa del diseño de voladura previo análisis desarrollar los diseños de voladura de control y precisión en los taludes y/o límites finales de la mina, cantera u obra.

5. Supervisión de Proyecto:

Consiste en la supervisión de la construcción o ejecución del proyecto y/o el acompañamiento en la implementación de la unidad de ingeniería de la mina responsable de la eficiencia de la voladura y la monitorización sísmica. Asesoramiento inicial para poner en marcha la ejecución de proyectos de voladura.

El diseño de voladura es de alto impacto económico en el proyecto de minería y construcción, para el caso de operaciones de tajo abierto y canteras a gran escala, carga la responsabilidad de satisfacer las necesidades de fragmentación, forma del muckpile, menor consumo de energía en el chancado (trituración) y molienda, operaciones de pala-camión y transporte eficientes, y cautela de daño y control de paredes o taludes, asegurando la rentabilidad y seguridad para el proceso agua abajo de la operación. En voladuras superficiales de infraestructuras que se desarrollan generalmente próximo a comunidades y zonas urbanas como construcción de carreteras, accesos, canales, plataformas entre otros cortes, deben afectar el entorno circundante lo menos posible también pero además asegurar un compromiso ambiental implícito, para la no generación de rocas volátiles (flyrock) o rocas desplazándose violentamente por el aire viajando más allá de la zona de voladura. También el estricto cumplimiento de la normativa de vibraciones del suelo, airblast, humos y la generación de partículas finas de polvo que pueden quedar suspendidas temporalmente en el aire.
En general el diseño también se encarga de resolver problemas cíclicos de voladura, y se constituye como erudición primordial para la optimización del rendimiento de voladura y cumplimiento de especificaciones técnicas del proyecto, BLAST ENGINERING como una organización de ingeniería especializada en trabajos de diseño de voladura sitúa su know how y experiencia profesional para brindar soluciones personalizadas adaptadas a cada caso individual, nuestra experiencia y conocimiento acumulado, permiten llevar a cabo los diseño de voladura con la garantía que han sido realizado correctamente, y con el adecuado nivel de conocimiento y uso de herramientas para el diseño: tales como software, tecnología de modelamiento y simulación, modelamiento computacional, digitalización de datos, que nos permite estar adelante y satisfacer plenamente sus objetivos multi-operacionales del rendimiento de la voladura en su operación. Consulte con nosotros para más información de la siguiente lista de diseño de voladura:

Diseños en minería y Construcción:

  • Diseño de voladura de open pit.
  • Diseño de voladura de open pit proceso de lixiviación en pilas.
  • Diseño de voladura de canteras para procesos de producción de cemento.
  • Diseño de voladura de contorno (pre-corte, recorte, otros).
  • Diseño de voladura controlada en zonas sensibles.
  • Diseño de voladura de proximidad a infraestructura existente.
  • Diseño de voladura para deslizamientos especiales.
  • Diseño de voladura Fragmentación P-80.

Detrás de los diseños de voladura subterráneas se tienen objetivos cuantificables y claramente definido de rendimiento, tiempos (ciclo), costos (global de la operación), el diseño de voladura debe originar un material mineral/desmonte de piezas de rocas individuales en una distribución de fragmentación que permita a la operación eludir o reducir al mínimo las operaciones de trituración (chancado) y reducir la energía consumida en las operaciones de molienda, para tal fin se debe obtener una fragmentación de cierto tamaño de distribución, asimismo mantener un rendimiento eficiente del flujo del mineral en el circuito de transporte desde el frente de voladura a la planta de tratamiento de minerales y evitar en este circuito los atascos sobre todo en chimeneas u orepass. También es importante que el diseño de voladura sea la garantía para minimizar el daño más allá del perímetro de la excavación y así mejorar la estabilidad de la roca que se conservará aún in-situ, asimismo no exceder los umbrales de vibración dañinos, con la finalidad de no alterar las estructuras geológicas, como planos de debilidad, que a la vez tienen tendencia a cortarse o fracturarse más allá del perímetro, el diseño debe controlar el daño, sobreroturas, subroturas (backbreak, overbreak, underbreak) y en operaciones de voladura mineral/desmote la dilución.

Los Consultores en minería subterránea de Blast Engineering tiene diseñado una metodología en determinar el diseño de voladura más adecuado dadas las propiedades de la roca y el estado tensional del macizo rocoso en su conjunto, la energía de voladura perfectamente distribuida gracias a las propiedades explosivas y las características de atenuación de ondas de choque, enfocado a que la voladura produzca una admisible distribución de fragmentación y control de daño y cumpla los objetivos metas descritos.

Diseños de voladura subterránea:

  • Diseño de voladura de tunelería.
  • Diseño de voladura de producción en minería subterránea.
  • Diseño de voladura de desarrollo en minería subterránea.
  • Diseño de voladura de realce en minería subterránea.
  • Diseño de voladura de taladros largos.
  • Diseño de voladura según requisitos técnicos especiales.

El diseño de voladura en obras de infraestructura en la industria de la construcción utiliza los mismos principios y postulados de la ingeniería de voladura de rocas practicada en minería con la diferencia de utilizar técnicas controladas con mayor o menor grado debido a que casi siempre las construcciones se ubican en comunidades rurales o urbanas y dependiendo del caso estas tendrá una alta dosis de seguridad y no se permiten riesgos asociados como generación de rocas volátiles (flayrock), generación de humos, polución de polvo, o principalmente cotas de vibración del suelo junto a sobrepresión de aire. Asimismo, las operaciones no son distintas a la minería y tendrá que cumplir las mismas exigencias de fragmentación de tamaños de roca con tendencia a mínimos tamaños para obtener una alta eficiencia en el carguío y eliminación.

La ingeniería de voladura en construcción tiene exigencias más rigurosas cuando se trata de producir rocas de tamaños requeridos con exigencias de especificaciones técnicas para rellenos, enrocados, mejoramientos de porciones de terreno o construcciones de presas donde la diferencia esencialmente es que no se requiere una curva granulométrica (100%) de un tamaño máximo a unos pocos centímetros (P100), sino que se esa curva solo se requiere un tamaños que comprende un mínimo porcentaje ALREDEDOR DE 20%-25% a lo sumo, lo que lleva a generar desperdicios del porcentaje que no es requerido pero que necesariamente es parte de la voladura, entonces intervine una análisis muy especializado para generar que la curva de voladura traslape lo más posible con la curva de fragmentación requerida. 

Blast engineering cuenta con especialistas con décadas de haber llevado exitosamente estas operaciones en sus múltiples combinaciones para relacionar expertice e Ingeniería especializada para su particular proyecto en el diseño de voladura:

Diseños de voladura en construcción:

  • Diseño de voladura de construcciones viales (carreteras).
  • Diseño de voladura controlada próximas a obras de concreto.
  • Diseño de voladura de canteras de agregados y rellenos para construcción.
  • Diseño de voladura de contorno (pre-corte, recorte, otros).
  • Diseño de voladura de obras de infraestructuras en general.
  • Diseño de voladura de zanjas y canales.
  • Diseño de voladura de zanjas para instalación de tuberías.
  • Diseño de voladura según requisitos técnicos constructivos especiales.
  • Diseño de voladura controlada en zonas sensibles.
  • Diseño de voladura de proximidad a infraestructura existente.
  • Diseño de voladura de arte – alcantarillas, cunetas, pontones (construcción).
  • Diseño de voladura para deslizamientos especiales.

método:

AUDITAR / DIAGNOSTICAR / HALLAR – PROBLEMA CRÍTICO DE VOLADURA
problema crítico de voladura

EVALUAR – MEDIR – ANALIZAR – DISEÑAR
soluciones de ingeniería / tecnología

IMPLEMENTAR – EVALUAR – OPTIMIZAR.
servicio, productos o sistemas a medida

 

Diseño de Ingeniería

Planteaos un diseño eficiente a bajo costo mina-planta logrando rentabilidad en el negocio y practicidad al usuario.

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  • Concepción de la idea, Análisis y Planeamiento.
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En Blast Engineering diseñamos y desarrollamos equipos y sistemas electrónicos según las necesidades específicas de su empresa ofreciéndole un servicio integral.

  • Desarrollo de Productos Electrónicos.
  • Innovación y Desarrollo de Productos Tecnológicos.
  • Automatización de Procesos.
  • Integración de Nuevas Tecnologías en Hardware y Software.
  • Desarrollo de prototipos.
  • Machine Learning