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MODELO PREDICTIVO DE VIBRACIONES PARA CAMPO
LEJANO
Yerko Pizarro C.Yerko Pizarro C.
Dentro de los distintos procesos y operaciones que se realizan para lograr cumplir con el objetivo final de toda mina, se encuentra
la operación de tronadura y asociado a ella la generación de vibraciones, que por su naturaleza, es un proceso imposible de evitar pero que se puede llegar a controlar y establecer mejoras
que beneficien al continuo proceso de extracción de la mina e incluso que puedan mejorar la rentabilidad, a mediano plazo, del
negocio minero. A continuación se presenta un resúmen de un estudio orientado a la creación y validación de un modelo dinámico de vibración en campo lejano, para tronaduras primarias de rajo abierto, con el fin de obtener una metodología para predecir, a través de simulación, el comportamiento del macizo rocoso según diferentes configuraciones de carguío y diseño de tronadura.
Yerko Pizarro C.Yerko Pizarro C.
INTRODUCCION
Las vibraciones generadas por tronaduras han sido un continuo tema de estudio para la industria de la minería, ya sea por su incidencia en los niveles de daño generados al macizo rocoso, por el potencial daño a estructura s y equipos aledaños a los frentes de producción o por las molestias generadas a personas expuestas a lugares donde se realicen voladuras. Es por éstas razones que actualmente y en el futuro, los desafíos se fundamentan en ser capaces de construir y aplicar herramientas útiles y de calidad para medir y controlar los distintos parámetros involucrados, en la generación de vibraciones y crear una mayor conciencia acerca de la relevancia de éste tema, todo con el fin de lograr un proceso mucho más rentable y seguro en la extracción de minerales.
Yerko Pizarro C.Yerko Pizarro C.
Desafíos a Enfrentar en el Control de Vibraciones.
Modelos de La Velocidad de Partícula Peak
Experimentalmente se ha llegado a establecer modelos que describen la velocidad de partícula peak, como una función de la carga detonada por retardo y la distancia entre cada detonación y el punto de medición.
Donde:
Yerko Pizarro C.Yerko Pizarro C.
= Factor de Atenuación o Decaimiento
PPV = Velocidad de Partícula Peak (mm/s)
D = Distancia Escalar
K = Factor de Velocidad o Intercepto
DKPPV
Modelos de La Velocidad de Partícula Peak
Criterio General
Langefors (1963)
Hendron (Bulletin 1656)
Yerko Pizarro C.Yerko Pizarro C.
Devine(1966)
Instrumentación para Monitoreo de Vibraciones
La medición de vibraciones se efectúo empleando un sismógrafo Mini- Seis II, fabricado por White Industrial Seismology, Inc., que mide las tres componentes, de la onda, calculando automáticamente el vector suma, logrando cubrir con él una amplia zona para cada tronadura monitoreada.
2 a 250 Hz a 1024 muestreos por segundo. Una baja razón de muestreo reduce proporcionalmente la alta frecuencia de respuesta.
Frecuencia de Respuesta:
Yerko Pizarro C.Yerko Pizarro C.
Memoria:
Grabación de datos:
Resumen del sistema y datos de grabación retenidos en apagado. Batería de respaldo de litio.
1 canal acústico y 3 canales sísmico.
Construcción del Modelo Predictivo
Con los datos tabulados se generó un modelo predictivo de vibraciones para el punto mencionado (caseta verde) con un 50% de
confianza.Modelo de Devine, Rampa Este
y = 224.91x-1.1879
R2 = 0.6741
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
0.00 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 30.00 35.00 40.00 45.00
Distancia Escalar
Vel
ocid
ad d
e P
artí
cula
Yerko Pizarro C.Yerko Pizarro C.
...y ahora ajustado para un 95%.
Modelo de Devine, Rampa Este
y = 224.91x-1.1879
R2 = 0.6741
y = 367x-1.188
0
5
10
15
20
25
30
0.00 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 30.00 35.00 40.00 45.00
Distancia Escalar
Vel
ocid
ad d
e P
artí
cula
Construcción del Modelo Predictivo
Yerko Pizarro C.Yerko Pizarro C.
ESTADÍSTICA
K 367Alfa -1.188
Yerko Pizarro C.Yerko Pizarro C.
Validación del Modelo Predictivo
Datos ValorConstante K del modelo de Divine 367.00Constante Alfa del modelo de Divine -1.188a.-Velocidad a la que se produce el daño por tronadura 15.6b.- Velocidad a la que se produce un menor daño por tronadura 17.8c.- Velocidad a la que se produce un daño aceptable por tronadura 20.8
Aplicaciones
Caso a Caso b Caso cDistancia Carga por retardo Distancia Carga por retardo Distancia Carga por retardo
5 0 5 0 5 010 0 10 1 10 115 1 15 1 15 220 2 20 2 20 325 3 25 4 25 5
Caso a Caso b Caso cDistancia Carga por retardo Distancia Carga por retardo Distancia Carga por retardo
5 0 5 0 5 010 0 10 1 10 115 1 15 1 15 220 2 20 2 20 325 3 25 4 25 5
Caso bDistancia Carga por retardo
5 010 115 120 2
Yerko Pizarro C.Yerko Pizarro C.
Curvas de diseño de cargas para un nivel máximo de velocidad de partícula de 20.8 mm/s
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300
Distancia (m)
Kilo
s de
exp
losi
vos
por
reta
rdo
(kg)
Nivel de vibración 20.8 mm/s
Aplicaciones
Yerko Pizarro C.Yerko Pizarro C.
Yerko Pizarro C.Yerko Pizarro C.
Para realizar las simulaciones con el Módulo de Montecarlo del Software ShotPlus i-pro, es necesario identificar una onda elemental, que representa a la señal de vibración generada por la detonación de una carga individual, y determinar la velocidad de propagación, que es la velocidad con la cual la onda viaja a través del medio. Estos parámetros, junto a otros conforman los valores de entrada al módulo.
Simulación en Shot Plus I-pro
Yerko Pizarro C.Yerko Pizarro C.
Simulación en Shot Plus I-pro
Velocidad de Propagación:
Yerko Pizarro C.Yerko Pizarro C.
Una metodología utilizada para obtener las ondas elementales en separar cargas en el desarrollo de la tronadura de producción normal, con la finalidad de capturar la onda característica de un pozo, del cual se conoce su configuración, en términos de distancia al punto de monitoreo y cantidad de explosivo. Estas ondas elementales corresponden al input para las simulaciones a realizar en el Módulo de MonteCarlo.
Ondas Elementales:
Simulación en Shot Plus I-pro
Yerko Pizarro C.Yerko Pizarro C.
Simulación en Shot Plus I-pro
Insertar gráfico con tmpos de retardo con menor ppv..
Yerko Pizarro C.Yerko Pizarro C.
Simulación en Shot Plus I-pro
Yerko Pizarro C.Yerko Pizarro C.
F I NF I NPreguntas ??
“Gracias por su Atención”
K 367Alfa -1.188
Carga Dist. Incl. D PPV PPV Medido Diferencia(Eq. Anfo) [Kg] [m] Simulado [mm/seg] [mm/seg]
26-Feb 544--461 899 711.03 23.71 8.53 5.461 3.0702-Mar 560-155 831.42 780.144 27.06 7.30 3.683 3.6103-Mar 304-154 831.42 642.81 22.29 9.18 4.699 4.4904-Mar 560-156 899 507.242 16.92 12.75 8.382 4.3605-Mar 560-158 797.94 1045.19 37.00 5.03 1.524 3.51
Fecha Tron.