06_Capitulo_DaÃ±oxVol&Eval_Pierina_CScherpenisse_Oct2007

7/27/2019 06_Capitulo_DaoxVol&Eval_Pierina_CScherpenisse_Oct2007

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Captulo-6Dao por Voladura y

Tcnicas de Evaluacin

Carlos R. Scherpenisse

Preparado para:Mina Pierina - Barrick Per

23-25 Octubre - 2007

INGENIERA E INSTRUMENTACIN EN TRONADURA

M. Pierina ASP Blastronics

Mecanismos de Dao1. Esfuerzo Induce fracturamiento

2. Extensin y Dilatacin de Fracturas

3. Efecto Crter (Expansin en la Sup.)

4. La Vibracin induce deslizamientos

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GAI-Tronics Curso de Vibraciones por Voladuras, Mina Pierina BARRICK ASP Blastronics


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Impacto en el Campo-Lejano(fuera del rango de fracturamiento o extensin de fracturas)

Impacto en el Campo-Cercano(dentro del rango de fracturamiento & extensin de fracturas)

(reas de Influencias)

La Voladura InduceFracturamiento

Ref.: C. K. McKenzie

Vibracin0 EsfuerzoEsfuerzo induce fracturamiento

La Voladura Induce

Fracturamiento

Dentro de la Voladura Fragmentacin(Fuera de la Voladura Dao ;


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La Deformacin y la Vibracinestn relacionadas

PPV

VpDeformacin, =

TE

=

=PPVcritVTEp



PPV

Propiedades del Diseode la Voladura

VTE

p=

Propiedades dede la Roca intacta

Crtica

La Voladura Induce

Fracturamiento


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1.- Intenso fracturamiento (4 PPVc)2.- Crear nuevas fracturas (1 PPVc)3.- Extender fracturas pre-existentes ( PPVc)4.- Reducir la Cohesin y prod. Deslizamientos

la vibracin, produce en la rocadiferentes efectos :

Dependiendo de su intensidad,



Fracturamiento Nuevo Estabilidad en el Corto Plazo

Dilatacin de Fractura Estabilidad de Largo Plazo

A Nivel de Banco y Talud:

La Voladura Induce

Fracturamiento

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TIPO DEROCA

Resistencia

[MPa]

a la Traccin YoungMdulo de

[GPa]

de Onda P

[m/s]

VelocidadCrtica PPVc

[mm/s]

Velocidad de Partcula

14.07.31.96.77.28.43.9

14.913.211.36.75.1

5 1024 2982 9404 3734 8044 2074 041

4 9754 6504 6503 8293 661

55.530.214.635.244.442.739.3

67.348.658.331.246.6

1 2861 037

380836774823401

1 1001 260900823401

Cuarzo-1Brecha-1Milonita

Ox-1Ox-2

Cuarzo-2Brecha-2

Andesita-1DioritaBrecha-3Prfido-1Prfido-2

La Voladura induce Fracturamiento

Intenso Fracturamiento 4 * PPVc

Extender Fracturas * PPVc

Nuevas Fracturas 1 * PPVc

77

Distancia [m]20 25 30 35 40 45 50 55

0

100

200

300

400

500

600

700200Kg

300Kg

400Kg

500Kg

600Kg

baco de Diseo segn Carga Explosiva

Prfido

Umbral de Dao porVibracin, 250 mm/s

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Voladura deContorno

Voladura de Produccin(Carga Normal de 550 Kg)

30m

Lnea de Programa / Pre-Corte

Pie de banco superior

Distancia Mnima hasta la cual realizarVoladuras de produccin normal

270 mm dim., Cf=410Kg(Heavy Anfo 30/70) + Cc=160Kg(ANFO)

-5

Zona de intensofracturamiento (6.6m)

Zona de creacin deNuevas fracturas (12.8m)

Zona de extensiny Dilatacin defracturas (24m)

50-35

0 LP

Contornos de Vibracin y Dao

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7/44

0 10 20 30 40 50 60

0

-5

-10

-15

-20

-25

-30

24m

12.8m

6.6m

Contornos de Vibracin y Dao

Gefono902 mm/s

ABACO DE DISEO - ZONA BRECHA

Abaco para Carga Producc in (854 Kg)

Tronadura Con y Sin Precorte

0250

500750

10001250

1500

17502000

22502500

55 1010 1515 2020 2525 3030 3535 4040 4545 5050

Distancia [m]T. s/prec.T. s/prec. T. C/precT. C/prec Vcrit. 308mm/sVcrit. 308mm/s

Vcri t / 4 = 308

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8/44

Zona de dao

Voladura de Producc in

(Carga Normal de 850 Kg)

45m

Lnea de Programa / Pre-Corte


Distancia Mnima hasta la cual realizarVoladuras de produccin normal

Zona de dao



22m

Lnea de Programa / Con Pre-Corte


Distancia Mnima hasta la cual realizarVoladuras de Produccin normal

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Abaco para Carga Amortiguado (350 Kg)Tronadura CON y SIN PreCorte

0,00,0

250,0250,0

500,0500,0

750,0750,0

1000,01000,0

1250,01250,0

1500,01500,0

55

1010

1515

2020

2525

3030

3535

4040

4545

5050Distancia mDistancia m

T. S/precT. S/prec T. C/precT. C/prec Vcrit. 308 mm/sVcrit. 308 mm/s

Vcrit / 4 = 308

Zona de dao

Voladura de Produccin


29m

Lnea de Programa / Pata


Distancia Mnima hasta la cual realizarVoladuras de Amortiguacin normal

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10/44

Zona de dao



14m

Lnea de Programa / Con Pre-Corte


Distancia Mnima hasta la cual realizarVoladuras de Amortiguacin normal

Modelos de Vibracin y Diseos por Sector

ZONA SURESTEALTO BANCO 4140

(Noviembre 2001)DEVINE:Kspc = 458.4 ; = -1.64Kcpc 6 3/4" = 485.5 ; = -2.56Kcpc 3 1/2" = 478.7 ; = -2.57

HOLMBERG&PERSSONKspc = 541.9 ; = 0.87Kcpc 6 3/4" = 582.7 ; = 1.41Kcpc 3 1/2" = 581.7 ; = 1.47

ZONA NORTEBANCOS 4190 Y 4210

(Enero 2000 - Abril 2000)DEVINE:K50 = 511.6 ; = -1.5488K81 = 745.0 ; = -1.5488

HOLMBERG&PERSSONK50 = 548.6 ; = 0.8096K81 = 776.9 ; = 0.8096

SURESTEBAJO BANCO 4070

(Octubre 2002)DEVINE:K50 = 501.7 ; = -1.1557K85 = 597.0 ; = -1.1557

HOLMBERG&PERSSONK50 = 532.4 ; = 0.6483K83 = 642.0 ; = 0.6483

FASE 3BANCO 4230 (Enero 2001)

DEVINE:Kcpc = 280.8 ; = -1.5763Kspc = 430.0 ; = -0.8545

HOLMBERG&PERSSONKcpc = 296.7 ; = 0.8899Kspc = 446.7 ; = 0.4569

SECTOR CUABANCO 4270 (Junio 2000)

DEVINE:Kspc = 688.5 ; = -1.9894Kcpc = 463.9 ; = -1.9726

HOLMBERG&PERSSONKspc = 747.4 ; = 1.0383Kcpc = 495.6 ; = 1.0212

ZONA SURBANCOS 4170 Y 4210

(Enero 2000 - Junio 2000)DEVINE:K50 = 452.3 ; = -1.7681K80 = 613.2 ; = -1.7681

HOLMBERG&PERSSONK50 = 482.2 ; = 0.9228

K80 = 658.8 ; = 0.9228VP4170 = 3236 [m/s]VP4210 = 2233 [m/s]

VP = 2135 [m/s] VP = 1785 [m/s]

VP = 1890 [m/s]VP = 3962 [m/s]

VP = 3382 [m/s]

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Contornos de Vibracin

Fase 0 Diseo Actual 12 (Lp=0)(5x5.5)(7x11)(9.5x11)

Fase 0 Diseo Propuesto 9 7/8 (Lp=2)(7x4)(7x8)(7x8)

Reduccin delContorno de Daosobre la Cresta

: > 5600

: 2800 a 5600

Rango PPV [mm/s]

: 1400 a 2800

: 350 a 1400

: > 5600

: 2800 a 5600

Rango PPV [mm/s]

: 1400 a 2800

: 350 a 1400

Contornos de Vibracin

-20

-15

-10

-5

0

5

-15 -10 -5 0 5 10 15 20 25 30

P1 P2B9.5m7.5m5.0m

A109338374

317685497

1307813512

1.2m

5.0m 10.0m 10.0m

PPV [mm/s]a-3m de LP

7.0m

2 014

2 926

DISEO ACTUAL FASE-0, 12 1/4",Malla: 9.5x11, 7m de Taco, 243g/tn

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Tcnica

Ssmica deCross-Holey Evaluacin

de Dao

Es la Tcnica Ssmica que permite realizar unaevaluacin cuantitativa de la condicin de la roca atravs de la medicin de los cambios que sufre una ondade caractersticas conocidas a medida que viaja por elmacizo rocoso.

Se resume esta evaluacin en un parmetro denominado"Factor de Calidad Q", el que agrupa los cambiosexperimentados por la onda en los aspectos de : tiempode viaje, cambios en la frecuencia y atenuacin de laamplitud.

Definicin

Tcnica Ssmica de Cross-Hole

12 of 44



13/44


Es necesario realizar a lo menos 2 perforaciones dentrodel macizo rocoso, dentro de las cuales se ubican lasfuentes y los detectores.

Es preferible el uso de fuente energticas conocidas yconstantes y como detector gefonos tipo estndarempleados en vibraciones.

En reemplazo de una fuente conocida, es posible utilizardetonadores ssmicos estndar.

Caractersticas


Al considerar todos los parmetros de la onda que arribaal detector, se representa adecuadamente los cambios queeventualmente pudiera sufrir el macizo rocoso.

Es una medicin Directa de los cambios experimentados

por la roca.

Existen modelos preliminares que relacionan estoscambios en las caractersticas de la onda con losparmetros geomecnicos de la roca.

Ventajas

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14/44

d

h

FUENTE

GEFONO

Macizo RocosoExaminado

SSMICA

MONITORde Vibracin

Esquema Ensayo Ssmica de Cross-Hole

d

hh

GEFONO

MONITORde Vibracin


d

FUENTE


SSMICA

14 of 44



15/44

0

2

4

6

8

0-2

-4

-6

-80 5 10 15TIEMPO [ms]

VELOCIDAD[mm/s] REGISTRO:PRESQMN1 (25-Oct-95)

Max: 6.26 [mm/s]

d

h

FUENTE

GEFONO


SSMICA

MONITORde Vibracin

2

4

6

8

0

-2

-4

-6

-80 5 10 15

TIEMPO [ms]

VELOCIDAD[mm/s] REGISTRO:POSSQMN1 (25-Oct-95)

Max: 4.29 [mm/s]


Amplitud

Tiempo de Viaje"Rise Time"

La calidad del macizo rocoso se reduce si:

Interpretacin de Parmetros Ssmicos

< La Amplitud disminuye

< El Tiempo de Viaje aumenta (Indicando una baja enVelocidad de propagacin u Onda-P)

< El "Rise Time" aumenta, indicando reduccin en frecuencia

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16/44

0

4

8

0

-4

-80 5 10 15

TIEMPO [ms]

Seal Pos-Tronadura, Max: 4.29 [mm/s]

Seal Pre-Tronadura, Max: 6.26 [mm/s]

Velocidad dePartculas

[mm/s]

Variacin en Amplitud, Tiempo de llegaday Frecuencia, de una Seal Ssmica

Pre y Pos Voladura

Evaluacin de Dao, Brecha-2PPVc = 401 [mm/s]

2413 2384

101

Vp-Antes Vibracin Vp-Despus

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

0

125

250

375

500

625

750

875

1000

(100 %)

(25% de PPVc)

(99%)

16 of 44



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Evaluacin de Dao, Brecha-2PPVc = 401 [mm/s]

3972

2836752

Vp-Antes Vibracin Vp-Despus

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

0

125

250

375

500

625

750

875

1000

(100%)

(188% de PPVc)

(71%)

100%91%

295

Antes Vibracin Despus

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000PPVc = 823 [mm/s]

Evaluacin de Dao, Cuarzo-2

(3517)(m/s)

(36% de PPVc)

(3184)(m/s)

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18/44

Evaluacin de Dao, Cuarzo-2PPVc = 823 [mm/s]

100%

91%

100%

69%

295

Antes Antes Vibrac in Despus Despus

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

(3517)(m/s)

(36% de PPVc)

(6.26)(mm/s)

(4.24)(mm/s)

(3184)(m/s)

ANALISIS DAO POR VOLADURA

2150

3962

1348

3321

1051

813

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

5000

Vp-A Vib. Vp-D Vp-A Vib. Vp-D

Voladuras 40 y 46 (B-4210)

0

125

250

375

500

625

750

875

1000

1125

1250

Vp-Antes Vp-Despus Vib-Voladura

(-37%)

(115% de PPVc)

(56% de PPVc) (-16%)

Tronadura - 40 Tronadura - 46

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Evaluacin del Dao al Macizo Rocoso

Criterio de Dao por VibracinSector Infiernillo, Mina Los Bronces - 2001

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

0

600

1000 1500 2000 2500 3000

PPV [mm/s]

500

1000400

Abaco de Diseo segn Criterio de Dao

Segn Carga de Produccin o Buffer, SIN Pre-Corte.

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28Distancia [m]

PPVc = 600 mm/s

PPVc = 400 mm/s

PPVc = 1000 mm/s

12.9m

16.3m

19.5m

9.6m

11.5m

Carga Buffer: 175Kg

Carga de Produccin: 500Kg

Abaco de Diseo segun Criterio de Dao

19 of 44



20/44

1534

2024

2803

4168

6935

13940

33251

53911

61723

63965

66224

69640

70783

69675

65353

53206

27857

1465

1902

2566

3633

5463

8688

13648

18736

22102

23958

25188

26073

26240

25369

23056

18757

12974

1364

1733

2260

3032

4174

5799

7839

9892

11527

12646

13363

13734

13687

13103

11873

9985

7723

1246

1546

1949

2494

3217

4130

5173

6208

7092

7751

8177

8366

8293

7922

7236

6274

5161

1124

1362

1667

2051

2526

3081

3683

3691

4273

4788

5186

5445

5550

5491

5257

4854

4312

1005

1193

1422

1698

2019

2378

2753

3115

3433

3681

3842

3905

3862

3713

3465

3137

2762

1043

1216

1416

1641

1883

2129

2363

2568

2728

2831

2870

2841

2743

2584

2376

2136

895

1044

1192

1353

1521

1689

1847

1984

2090

2158

2183

2163

2098

1992

1854

1694

796

912

1011

1129

1250

1368

1477

1571

1644

1690

1707

1693

1648

1576

1482

1371

707

799

900

1041

1126

1204

1271

1321

1354

1365

1355

1324

1273

1207

1128

629

702

781

865

953

1045

1082

1105

1113

1105

1083

1047

561

619

681

746

812

878

941

997

999

942

501

548

597

647

698

748

795

837

872

899

916

922

916

900

873

838

796

Contornos Vibraciones Cercanas, Carga de Produccin

: Mayor a 4000 mm/s

: [1000 a 4000 mm/s]

Rango de Vibraciones

: Menor a 1000 mm/s

Radio (4000mm/s) : 5.9m

Radio (1000mm/s) : 11.6m

Taco: 7m

ANFO3.6m (161Kg)

ANFO Al8%6m (275 Kg)

Contornos % de Dao Cercano, Carga de Produccin

: Mayor a 50%

: [ 25% a 50% ]

Rango de Dao (% - Vp)

: Menor a 25%

Radio (50%) : 2.5m

Radio (25%) : 5.8m

Taco: 7m

ANFO3.6m (161Kg)

ANFO Al8%6m (275 Kg)

8

13

18

25

34

46

61

69

71

72

72

73

73

73

72

69

57 44 36 29 23 18 14 10 6 3 0 0

7

12

17

23

30

38

45

51

54

55

56

56

56

56

54

51

6

10

15

20

25

31

36

40

42

44

45

45

45

45

43

40

4

8

12

16

21

25

29

32

34

36

37

37

37

36

34

32

3

6

9

13

16

20

23

25

27

29

30

30

30

29

28

26

1

4

7

10

13

15

18

20

22

23

24

24

24

23

22

20

0

1

4

7

9

11

14

15

17

18

18

19

18

18

17

15

0

0

1

4

6

8

10

11

12

13

14

14

14

13

12

11

0

0

0

1

3

4

6

7

8

9

10

10

10

9

8

7

0

0

0

0

0

1

3

4

5

5

6

6

6

5

5

4

0

0

0

0

0

0

0

1

1

2

2

2

2

2

1

1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

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21/44

Distribucin de Gefonosy Seales Ssmicas

Caso Prctico de Distribucin de Gefonos

y Seales Ssmicas

8m

17m

26m

4.6m

Geof.-1 Geof.-2

GEFONOS

FUENTES

SSMICAS

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Max.: 10.1 [mm/s] Max.: 1.4 [mm/s]

Max.: 15.6 [mm/s] Max.: 5.0 [mm/s]

Max.: 18.3 [mm/s] Max.: 10.9 [mm/s]

Caso Prctico de Distribucin de Gefonosy Seales Ssmicas

8m

17m

26m

4.6m

Geof.-1 Geof.-2

Coeficiente de Decaimientosegn Profundidad (tipo de roca)

Factor de Atenuacin (-)1 1.5 2 2.5 3 3.5

-30

-25

-20

-15

-10

-5

0

-1.32

-2.04

-3.20

-2.33

Anlisis de la Atenuacin

en Amplitud

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-1.32

-2.04

-3.20

Pendiente de Atenuacinsegn Profundidad (tipo de roca)

Distancia [m]1 10 100

0.1

1

10

100

-2.33

Anlisis de la Atenuacin en Amplitud

Velocidad Onda-P [mm/s]

-30

-25

-20

-15

-10

-5

0

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 5500 6000

Diferencia Vp - Despus Vp - Antes

Variacin de Vp con la Profundidad

Anlisis de la Velocidad de Onda-P

Pre y Pos Voladura

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Amplitud Recibida [%]

-30

-25

-20

-15

-10

-5

0

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60

Amp. - Despus Amp. - Antes

Variacin de Amplitud con la Profundidad

Anlisis de la Amplitud recibidaPre y Pos Voladura

Disminucin en Vp y Amplitud

v/sVibracin por Voladura

Disminucin Porcentual [%]

-30

-25

-20

-15

-10

-5

0

-60 -55 -50 -45 -40 -35 -30 -25 -20 -15 -10 -5 0

Disminucin en Amplitud

Disminucin en Vp

Prueba Cross-Hole, PPV > 1.5* PPVc (935mm/s)

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Conparacin Tcnica para Evaluacin del DaoMEDICIONES 8 MTS DETRS DE LTIMA FILA DE VOLADURA

PROFUNDIDAD

24m8m

632C-G2632C-G2TCNICAS DE EVALUACIN28/08/9528/08/95

SECTOR OESTESECTOR OESTE [2850E , 5000N][2850E , 5000N]

VIBRACIN14131413Velocidad Crtica (PPVc)1268609Vibracion Medida (Vib max)

89.7%43.1%Razon VibMax / PPVc

SSMICA - REFRACCIN-16.7%-24.7%Cambio Vp

SSMICA - CROSS-HOLE-40.0%-31.0%Cambio en Vp-48.0%-39.6%Cambio en Amplitud

SONDAJE+9.1%+8.0%Frecuencia Fractura

-57.1%-29.4%BORE-HOLE Camara (ff/m)

Conclusiones (i)

< Las vibraciones causadas por las tronaduras, son un factorimportante en la alteracin o dao al macizo rocoso.

< Se pueden relacionar directamente los niveles de vibracincon la probabilidad de dao al macizo rocoso.

< Usando la tcnica de Cross-Hole, es factible caracterizar lacondicin fsica de la roca.

< Al repetir estas mediciones varias veces, se puedecuantificar los cambios en dicha condicin fsica, es decirevaluar el dao.

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Conclusiones (ii)< Esta tcnica (C-H) de evaluacin de dao, puede aplicarse

para ajustar y/ confirmar el Criterio de Dao como

funcin del PPVc.< Anlisis de las propiedades geotcnicas de la roca volada

permite estimar los niveles de vibracin asociados con elcomienzo de dao al macizo rocoso, faltando la manera deconfirmar este criterio de dao

< Se puede utilizar tcnicas de evaluacin del macizo rocosode forma ssmica para detectar la ocurrencia de dao(lase cambio en las propiadades del macizo).

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Consideraciones Generales

U A medida que el explosivo se convierte en gas, se desarrollanpresiones extremadamente altas, las cuales actan en todas

direcciones alrededor del pozo.

U Para tronaduras normales, donde existe una cara libre cercana altiro, el mayor movimiento ocurrir en esa direccin,

producindose un mnimo movimiento en la vertical.

U No obstante, siempre ocurren desplazamientos verticales,dilatando las fracturas orientadas horizontalmente permitiendoque el gas a alta presin penetre dentro del macizo rocoso.

U Las fracturas dilatadas no regresan a su estado de unin originaldisminuyendo considerablemente la resistencia de corte y aldeslizamiento de los planos de debilidad.


CargasDetonando

Esponjamiento del Bancoen expansin

Cara con roca

Efecto Crter de las Cargas

Efecto crter de las cargas

Sensores de Presin

PerforacionesVacias

Estacas


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Monitoreo de Gas

Tronadura 319-H1 Sensor-2 11/10/90

Presin Max. : +29.6 Kpa (a 465ms)

0 500 1000 1500 2000Tiempo [ms]

Pre-Corte0.85 kg/m 2

15 m

Monitoreo del Esponjamiento del Banco

1 mm

2 mm5 mm

10 mm

Extensmetros Multi-Puntos

PuntosAnclas

0 m10 m20 m30 m


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29/44

18 m 18 m

16 m30 / 70

12 m

45

30

10

1520

Medicin del Perfil de Dao

Dim. 280 mm.

Perfil de Dao medidopor ssmica de refraccin

Taco


16m Carga de Columna1000 kg Heavy ANFO 30/70

2400 mm/s

150 mm/s

600 mm/s

3010203040 10 20 400

Distancia (m)

0

-10

-20

10

20

30Dao por Crter

Envolventes

Modelo Combinado de Dao

12m de Taco

Dao por VibracinEnvolventes de


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Factores que Influyen enel dao por Crter

1. Confinamiento de la Carga o Factor de Carga

2. Retardos y Secuencia (Dar un adecuado tiempo paramovimiento del burden)

3. Profundidad de la Carga (Largo del Taco)

4. Altura del Banco (Si Altura > Prof. Crtica), (Bancos Altos exhiben menor efecto Crter)

Para una Tronadura ptima :

Mantener un adecuado Factor de Carga(Muy pocos beneficios en reducir el f.c.).

T

Minimizar la concentracin de carga lineal(minimizar dimetro de perf. & potenc. en Peso)T

Usar cargas en el permetro,

(ajustar el espaciamiento para mantener un adecuado f.c.)

Tdesacopladas y/o de baja energa

Dao y Factor de Carga

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Evaluacin del Dao por Confinamiento y GasEstrategia de instrumentacin para la

Estacas alineadas atrsde la Tronadura

Topografa deDetalle

Tronadura

PreCorte

Evaluacin del Dao por Confinamiento y Gas

Estrategia de instrumentacin para la

Pila del Material Tronado

Estaca con Prisma

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Evaluacin del Dao por Confinamiento y GasEstrategia de instrumentacin para la


Estacas

Distancia desde la LP [m]-5 0 5 10 15 20 25 30 35

-5

5

15

25

35Tronadura-1, Nov/97


Dv = 6.2cm

d = 9.8m

Dv = 1.6cm

d = 14.5m

Dv = 0.0cmd = 19.6m

E4

Dv = 30.8cmd = 4.8m

E3 E2 E1 ProdPC

Dv = Desplazamiento Vertical

PC = Tiro de PreCorte

> = Posicin Pre-Tronadura

d = Distancia desde Ultima Fila

= Tiros

E = Estaca

= Posicin Pos-Tronadura

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Distancia desde la LP [m]-5 0 5 10 15 20 25 30 35

-5

5

15

25

Tronadura-2, Nov-97

Dv = 4.1cmd = 9.7m

Dv = 1.3cmd = 14.5m

Dv = 0.0cmd = 19.5m

E4

Dv = 12.1cm

d = 4.8m

E3 E2 E1 ProdPC

Dv = Desplazamiento Vertical

PC = Tiro de PreCorte



= Tiros

E = Estaca



Distancia desde la LP [m]0 5 10 15 20 25 30 35 40

-5

5

15

25

Tronadur-3, Nov-97

Dv = 4.6cmd = 14.6mDv = 2.1cm

d = 19.6m

Dv = 1.7cmd = 24.2m

E5

Dv = 18.1cmd = 9.7m

E4 E3 E1PC

Dv = Desplazamiento VerticalPC = Tiro de PreCorte



= Tiros

E = Estaca


E2 Prod


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34/44

1.7 2.14.6

18.5

01.6

6.1

30.8

0 1.34.2

12.1

Distancia Relativa a Ultima Fila [m]Est-5 (25m) Est-4 (20m) Est-3 (15m) Est-2 (10m) Est-1 (5m)

0

5

10

15

20

25

30

35

Tronadura-1 Tronadura-2 Tronadura-3

Resumen de la Evaluacindel Dao por Confinamiento y Gas

2

3

4

5

6

1

CARA LIBRE

MACIZO

NO

TRONADO

Estacas

MATERIALTRONADO

INSTRUMENTACIN PRE-VOLADURA

30 m

34 of 44



35/44

2

3

4

5

6

1

CARA LIBRE

MACIZO

NO

TRONADO

MATERIAL

TRONADO

Grieta Principal Pos Tronadura.Longitud = 70 a 80 m.Desplazamiento Vertical Mx. = 50 cm

35 a 40 m.

CONDICIN POS-VOLADURA

Distancia desde Ultima Estaca [m]-5 0 5 10 15 20 25 30 35 40

-5

515

25

35

45

Tronadura-4, Nov-97

Dv = 48.1cmd = 20.9m

Dv = 1.1cmd = 25.3m

Dv = 0.0cmd = 30.3m

E5

Dv = 32.4cmd = 10.8m

E4 E3 E1 ProdE6 E2

Dv = 38.6cmd = 5.8m

Dv = 34.4cmd = 15.8m


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Esta es una vista desde atrs, en donde se observan las estacas en lnea,adems de estar todas en un mismo piso.

FOTOGRAFA PRE-VOLADURA

Estacas

Esta es una vista desde atrs, en donde se observan las estacas con algn desfase,se aprecia claramente el levantamiento experimentado por el piso.

FOTOGRAFIA POS-VOLADURA


EstacasGrieta

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Esta es una vista lateral de la grieta formada, en ella se pueden apreciaralgunas estacas y el gran levantamiento vertical que experiment el piso

detrs de la tronadura


EstacasGrietas

FOTOGRAFA POS-VOLADURA

U El confinamiento de las cargas explosivas es consideradouno de los factores ms importantes en el mecanismo dedao por gas (efecto de crter) en las tronaduras.

U El trmino confinamiento est influido por dos aspectosprincipales : el tiempo de los retardos y el factor de carga ofactor de energa. Este ltimo factor considera el burdenefectivo, densidad de la roca, distribucin de la carga,tacos, etc.

U El mecanismo de crter es independiente del dao causadopor la onda de choque o el nivel de vibraciones en elcampo cercano.

Consideraciones Generales


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Referencias R PERSSON, HOLMBERG & LEE, "Rock Blasting and Explosives Engineering", New

Mxico, USA., 1994,

McKENZIE C.K., SCHERPENISSE C.R., ARRIAGADA J., & J. P. JONES, "Application ofComputer Assisted Modelling to Final Wall Blast Design", EXPLO '95 Technical Proceedings,4-7 September 1995, Brisbane, Australia.

McKENZIE C.K., "State of Art on Blasting Techniques", Blastronics, Santiago Chile., Abril-1995.

ADAMSON W. R., SCHERPENISSE C. R., DAZ J. C., "Determinacin de Modelos deVelocidad de Partculas en Voladuras de Mina Los Bronces", Ca Minera Disputada de lasCondes S.A., Marzo 1996.

SCHERPENISSE C. R., ADAMSON W. R., DAZ J. C., "Asesora Tcnica en Monitoreo deVibraciones para el Modelamiento y Control del dao en Mina Escondida", Minera EscondidaLtda., 1998.

ADAMSON W. R., SCHERPENISSE C. R., "Monitoreo y Modelamiento de Vibraciones enMina Subterrnea y a Cielo Abierto para el Diagnstico de Voladura en Mina Michilla", MineraMichilla S.A., Mayo-1997.

Scherpenisse C. R., Daz J. C,, "Monitoreo y consideraciones generales del modelamientode vibraciones para la optimizacin de las voladuras en desarrollo horizontal", 2doSimposium Internacional de Informatica Aplicada a la Mineria, Infomina 98, del 26 al 29 de

Mayo de 1998, Lima - Per.Adamson W. R., Scherpenisse C. R, "The measurement and control of blast induced

damage of final pit walls in open pit mining", 24th Conference on Explosives & BlastingTechniques, ISEE-98, New Orleans, USA, Feb-1998.

Scherpenisse C. R., Adamson W. R., Valdivia C., Vega M., "Metodologa de simulacin devibraciones para el control de estabilidad esquina Nor-Este Mina Escondida", IV CongresoChileno de Ingeniera Geotcnica, Valparaiso -Chile, Octubre 1997.

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Criterios de Dao al Macizo Rocoso

Velocidad deOnda P

(mm/seg)

1000 1500(m/seg)

(Arena, Grava,Arcilla bajo

agua)

2000 3000(m/seg)

(Morrena,Pizarra, caliza

blanda)

4500 6000(m/seg)

(Caliza dura,Cuarcita,Gneiss,Granito

diaclasa)

Resultadonormal en

casas (mm/m)

Velocidad dePartcula PPV

(mm/seg)18 35 70

Grietasimperceptibles

0,014

Velocidad departcula PPV

(mm/seg)30 55 100

Grietasinsignificantes(valor umbral)

0,020


(mm/seg)

40 80 150 Agrietamiento 0,030


(mm/seg)60 115 225

AgrietamientoSevero 0,046

g

Langefors


AUTOR VIBRACINMXIMA APLICADO EN

Hendron(1977)900-1800

460Criterio de Dao Zona 4 Falla intermitente

Mnimo PPV en el lmite del dao de la Zona 4

Persson(1990) 700-1000 Tneles en roca dura

Siskind (1997) 305 Tneles - vibracin induce nuevas grietas o fallas

Rupert and Clark

(1977)

50Dao menor (descostramiento leve, colapso de

bordes de carbn fracturado)

Fourie(1987) 10 Aumento significativo en descostramiento de pilares

Fourie and Green(1993)

110390

Menor dao subterrneo

Dao serio y en una amplia zona

Singh et al.(1995) 48 Sin descostramiento en pilares y techos en carbn

REF: The impact of surface blasting on underground opening-geotechnical assessment6th FragBlast (8-12 Agosto 1999)

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Criterios de Dao al Macizo RocosoEn Taludes

Hook and Bray

Oriard

Forma de dao Velocidad de partcula(mm/seg)

Quiebre de roca 2500Inicio de quiebre 650

Cada de rocas en galeras no revestidas 300Dao menor, agrietamiento de yeso o estuco 130

Forma de dao Velocidad de partcula(mm/seg)

Cada ocasional de roca suelta

5 100Cada de secciones de roca parcialmente suelta 130 380Dao de rocas poco competentes > 600

Dao significativo a rocas competentes > 2500


Modo de falla Velocidad de Partcula(mm/seg)Completa > 2500

Desarrollo de nuevas grietas 600 1000Extensin y apertura de grietas preexistentes < 600

Modos de falla en taludes

Bauer y Calder (1971)

Efectos sobre el macizo rocoso Velocidad de partcula(mm/seg)No hay peligro en roca sana < 250

Puede aparecer descostramiento en lajas por rotura de traccin 250 650

Grandes roturas por traccin o algunas grietas radiales 650 2500Agrietamiento total del macizo rocoso < 2500

REF: Manual de Perforacin y Voladura de Rocas. Lpez Jimeno (1994)

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Condiciones observadas en el taludNivel dedaos Fracturas y bloques ngulo de talud ycondiciones de la frente

Condiciones de

excavacin en el frente

LigerosFracturas cerradas, material

de relleno no movilizado

Mayor a 75, se ven lasmedias caas de los barreros

de contorno

Excavacin impracticable.Seales visibles de la

excavadora en el frente deformaciones blandas

Moderados

Pequeas fracturas rellenas,abiertas, bloques aislados y

fracturas ligeramentedesplazadas

65 y 75, el frente es suave,se ven algunas secciones de

los barrenos. Pequeas grietas

Seales de penetracin delos dientes, peroexcavacin difcil

FuertesAlgunas fracturas sonabiertas y desplazadas

55 a 65, pequeosdescostramientos desde elfrente. Se aprecian grietas

radiales

Excavacin factible conesfuerzo, menor a 1,5 m

SeverosFrente fracturado, fracturasabiertas. Algunos bloques

movilizados

37 a 55, frente irregular,algunos descostramientos ygrietas de sobreexcavacin

Excavacin factible,

menor a 3 m

ExtremosBloques movilizados yagrietados. La voladuraproduce material fino

Menor a 37, frente muyirregular, fuertes

descostramientos desde elfrente. Gran sobreexcavacin

Excavacin bastante fcil.Mayor a 3 m

Ashby

Caracterizacin del Dao al Macizo Rocoso

Ashby

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EVALUACION DE DAO PRODUCTO DE TRONADURA A NIVEL DE BANCO:

El Sistema propuesto porASHBY (1980), dada su sencillez es uno de los ms aplicados. Utiliza la siguiente informacin:

Juntas y BloquesAngulo y cond ici ones del

BancoCondicin de Excavacin

Clases o Nivelesde Dao

Fracturas cerradas, material de

relleno no movilizado

Mayor a 75. Se ven las

caas de los pozos de contorno

Excavacin no practicable.

Seales visibles de la Pala en el

frente para formaciones blandas.

1 LIGEROS

Pequeas fracturas rellenas

estan abiertas, bloques aislados y

fracturas ligeramente

desplazadas

65 a 75 . El frente es suave,

se ven algunas secciones de los

pozos. Pequeas grietas

Seales de penetracin de los

dientes, pero excavacin difcil.2 MODERADOS

Algunas fracturas estan abiertasy desplazadas

55 a 65. Pequeos

descostramientos desde el frente.

Se aprecian grietas radiales.

Excavacin factible con esfuerzo,Menor a 1.5 m.

3 FUERTES

Frente fracturado, fracturas

abiertas. Algunos bloques

movilizados

37 a 55. Frente irregular,

algunos descostramientos y

grietas de sobreexcavacin.

Excavacin factible,

Menor a 3 m.4 SEVEROS

Bloques movilizados y agrietados.

La Tronadura produce material

fino.

Menor a 37. Frente muy

irregular, fuertes

descostramientos desde el frente.

Gran Sobreexcavacin

Excavacin bastante fcil.

Mayor a 3 m.5 EXTREMOS

Puntaje Final

Condiciones Observadas en la Cara del Banco

Evaluado por:

Caracterizacin del Dao al Macizo Rocoso

Ashby

Criterios de Dao al Macizo RocosoControles de Resultados (Ashby)

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Banco 2920-S2

E=16567.546

N=106403.293

E=16870.242

N=106636.133


Banco 2920-S2

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Carlos R. Scherpenisse

Email: [email protected], WebSite: www.aspblastronics.cl

Preparado para:Mina Pierina - Barrick Per

23-25 Octubre - 2007

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06_Capitulo_DaÃ±oxVol&Eval_Pierina_CScherpenisse_Oct2007

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