06_capitulo_dañoxvol&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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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 ;
Ref.: C. K. McKenzie
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La Deformacin y la Vibracinestn relacionadas
PPV
VpDeformacin, =
TE
=
=PPVcritVTEp
La Voladura InduceFracturamiento
Ref.: C. K. McKenzie
PPV
Propiedades del Diseode la Voladura
VTE
p=
Propiedades dede la Roca intacta
Crtica
La Voladura Induce
Fracturamiento
Ref.: C. K. McKenzie
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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,
La Voladura InduceFracturamiento
Ref.: C. K. McKenzie
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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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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Zona de dao
Voladura de Producc in
(Carga Normal de 850 Kg)
45m
Lnea de Programa / Pre-Corte
Pie de banco superior
Distancia Mnima hasta la cual realizarVoladuras de produccin normal
Zona de dao
Voladura de Producc in
(Carga Normal de 850 Kg)
22m
Lnea de Programa / Con Pre-Corte
Pie de banco superior
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
(Carga Normal de 350 Kg)
29m
Lnea de Programa / Pata
Pie de banco superior
Distancia Mnima hasta la cual realizarVoladuras de Amortiguacin normal
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Zona de dao
Voladura de Producc in
(Carga Normal de 350 Kg)
14m
Lnea de Programa / Con Pre-Corte
Pie de banco superior
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
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Tcnica Ssmica de Cross-Hole
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
Tcnica Ssmica de Cross-Hole
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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d
h
FUENTE
GEFONO
Macizo RocosoExaminado
SSMICA
MONITORde Vibracin
Esquema Ensayo Ssmica de Cross-Hole
d
hh
GEFONO
MONITORde Vibracin
Esquema Ensayo Ssmica de Cross-Hole
d
FUENTE
Macizo RocosoExaminado
SSMICA
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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
Macizo RocosoExaminado
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]
Esquema Ensayo Ssmica de Cross-Hole
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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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%)
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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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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
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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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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.
Ref.: C. K. McKenzie
CargasDetonando
Esponjamiento del Bancoen expansin
Cara con roca
Efecto Crter de las Cargas
Efecto crter de las cargas
Sensores de Presin
PerforacionesVacias
Estacas
Ref.: C. K. McKenzie
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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
Ref.: C. K. McKenzie
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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
Ref.: C. K. McKenzie
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
Ref.: C. K. McKenzie
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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
Pila del Material Tronado
Estacas
Distancia desde la LP [m]-5 0 5 10 15 20 25 30 35
-5
5
15
25
35Tronadura-1, Nov/97
Evaluacin del Dao por Confinamiento y Gas
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
> = Posicin Pre-Tronadura
d = Distancia desde Ultima Fila
= Tiros
E = Estaca
= Posicin Pos-Tronadura
Evaluacin del Dao por Confinamiento y Gas
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
> = Posicin Pre-Tronadura
d = Distancia desde Ultima Fila
= Tiros
E = Estaca
= Posicin Pos-Tronadura
E2 Prod
Evaluacin del Dao por Confinamiento y Gas
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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
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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
Evaluacin del Dao por Confinamiento y Gas
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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
Pila del Material Tronado
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
Pila del Material Tronado
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
Ref.: C. K. McKenzie
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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
Velocidad departcula PPV
(mm/seg)
40 80 150 Agrietamiento 0,030
Velocidad departcula PPV
(mm/seg)60 115 225
AgrietamientoSevero 0,046
g
Langefors
Criterios de Dao al Macizo Rocoso
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
Criterios de Dao al Macizo Rocoso
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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Criterios de Dao al Macizo Rocoso
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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Criterios de Dao al Macizo RocosoControles de Resultados (Ashby)
Banco 2920-S2
E=16567.546
N=106403.293
E=16870.242
N=106636.133
Criterios de Dao al Macizo RocosoControles de Resultados (Ashby)
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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