63829397-Vibraciones

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.


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.


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:


= 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)


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:


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


...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


ESTADÍSTICA

K 367Alfa -1.188


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


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



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



Velocidad de Propagación:


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:




Insertar gráfico con tmpos de retardo con menor ppv..


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.

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