Estimación de presiones dinámicas inducidas por voladura para definir distancias críticas para detonadores electrónicos Daveytronic en Tajo la Quinua Yanacocha
Date
2017-02-14Author(s)
Aguilar Ayala, Maritza Janeth
Chilón Ayay, Fernando
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RESUMEN
Las voladuras electrónicas por su mayor precisión, abarcan en la actualidad prácticamente la
totalidad de la Gran Minería. Los detonadores electrónicos tienen varias protecciones en contra de
efectos externos tal como la presión dinámica. Específicamente el detonador electrónico
Daveytronic cuenta con una resina que recubre el módulo electrónico, una cápsula de cobre y una
protección del fusehead que permiten calificarlo como el detonador con la resistencia ante presión
dinámica más alta en el mercado. Sin embargo, si las condiciones exceden los valores de resistencia
establecidos siempre existe una posibilidad de falla.
La tasa de eventos por presión dinámica, debido a un diseño y/o implementación deficientes, a nivel
de Latinoamérica en los años 2014 - 2015 hasta la fecha es de 1.7 ppm. El 05 de agosto del 2015
se halló una prima armada en el Tajo La Quinua - Tapado Oeste nivel 3252, razón por la cual Davey
Bickford inició la ejecución de una serie de medidas correctivas y preventivas derivadas de la
investigación llevada a cabo por el hallazgo de un booster no iniciado sobre el material volado, el
cual contenía dos detonadores (uno electrónico y otro no eléctrico) con un daño físico evidente.
Durante la investigación del evento, se apuntó a la presión dinámica como potencial causa del
suceso; sin embargo no se contó con la información de implementación suficiente para confirmar o
desechar dicha hipótesis.
El presente trabajo de investigación busca definir distancias críticas entre taladros para distintos
escenarios, en base a la resistencia de las cápsulas de aluminio y cobre, diámetro de taladro,
longitud de carga y densidad del explosivo, que eviten la falla mecánica de los detonadores
Daveytronic debido a presiones dinámicas. Para ello, se realizaron dos pruebas experimentales en
el Tajo La Quinua nivel 3228 el día viernes 06 de octubre de 2015. Se perforaron 2 mallas en forma
de “L” de 7 taladros cada una con un burden de 14 m y un espaciamiento entre taladros de 3.5 m.
Los taladros fueron cargados con Explosivo Quantex 73 con densidad de 1.15 g/cc, a excepción de
dos de ellos, en los que fueron instalados geófonos triaxiales para el registro de las pruebas.
La información obtenida en campo fue usada en la ecuación de Holmberg & Persson (1979), para
la predicción de vibración en el campo cercano. La incorporación de los datos registrados por los
geófonos y los valores de PPV (Velocidad Pico Partícula) obtenidos por H&P, permitieron hallar un
modelo predictivo de vibraciones al 90% de confiabilidad, la ecuación resultante permitió hallar el
valor de k = 1271.4, α = 0.6855 y β = 1.371 (propiedades intrínsecas de la roca).
Las distancias críticas de diseño en las cuales se podría obtener el efecto de presión dinámica se
obtuvieron contraponiendo los resultados de las simulaciones realizadas con el software JKSimblast
y la información de la presión máxima permitida por los detonadores Daveytronic para los materiales
de aluminio y cobre. Los resultados obtenidos mostraron que la posibilidad de estar en presenci a
del efecto de presión dinámica y que este efecto produzca algún tipo de deformación y/o falla en la
capsula de los detonadores, está en directa relación con el diseño de carguío y la implementación
de los diseños. Para el caso de taladros con diámetro 10 5/8’’ (diámetro utilizado en tajo La Quinua
para producción), se obtuvo una distancia crítica mínima de 4 metros entre taladros para una carga
explosiva (Quantex) de 8 metros a una densidad de 1.1 g/cc.
Los resultados obtenidos solo son representativos del sector fondo del tajo Tapado Oeste y es
recomendable realizar un nuevo estudio de medición de vibraciones en el caso de querer determinar
posibles efectos de presión dinámica en algún otro sector de la mina.
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ABSTRACT
The electronic blasting for its better precision, nowadays practically covers the whole of the Great
Mining. Electronic detonators have several protections against external effects such as the dynamic
pressure. Specifically the electronic detonator Daveytronic has a resin that cover the electronic
module, a copper capsule and a fusehead shield allow it to be rated as the detonator with the highest
dynamic pressure resistance on the market. However, whether conditions exceed established
resistance values there is always a possibility of failure.
The rate of dynamic pressure events, due to a not well design and / or implementation, in Latin
America in the years 2014 - 2015 to date is 1.7 ppm. On August 5, 2015, a primer was found in the
pit La Quinua - Tapado Oeste, level 3252, which is why Davey Bickford initiated the execution of a
series of corrective and preventive measures derived from the investigation carried out by the finding
of a booster not started on the material flown, which contained two detonat ors (one electronic and
another non-electric) with an obvious physical damage. During the investigation of the event, the
dynamic pressure was pointed as a potential cause of the event; however, the information of
implementation was not eunogh to confirm or discard this hypothesis.
This research aims to define critical distances among blastholes for different scenarios, based on the
strength of the aluminum and copper capsules, blasthole diameter, load length and density of the
explosive, to avoid the mechanical failure of Daveytronic detonators due to to dynamic pressures.
To do this, two experimental tests were carried out at the pit La Quinua level 3228 on Friday, October
06, 2015. Two "L" shaped drill patterns of 7 blastholes each one were drilled, with a burden of 14 m
and a spacing between blastholes of 3.5 m. The blastholes were loaded with Explosive Quantex 73
with density of 1.15 g / cc, except for two of them, in which triaxial geophones were installed to record
the tests.
The information obtained in the blast area was used in the equation of Holmberg & Persson (1979),
for the prediction of vibration in the near blast area. The incorporation of the data recorded by the
geophones and the values of PPV (Pick Particle Velocity) obtained by H & P, allowed to find a
predictive model of vibrations to 90% of reliability, the resulting equation allowed to find the value of
k = 1271.4, α = 0.6855 and β = 1.371 (intrinsic rock properties).
The critical design distances in which the dynamic pressure effect could be obtained were obtained
by contrasting the results of the simulations performed with the JKSimblast software and the
maximum pressure information allowed by Daveytronic detonators of aluminum and copper. The
results showed that the possibility of being in the presence of the effect of dynamic pressure and that
this effect produces some type of deformation and/or failure in the capsule of the detonators, is in
direct relation with the design of load and the implementation of designs. For the case of blastholes
with diameter 10 5/8" (diameter used in the pit La Quinua for production), we got a minimum critical
distance of 4 meters among holes for an explosive load (Quantex) of 8 meters at a density of 1.1 g/
cc.
The results obtained are only representative of the bottom sector of the Tapado West pit and it is
advisable to carry out a new study of vibration measurement in case of wanting to determine possible
effects of dynamic pressure in some other sector of the mine.
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Bibliographic citation
Aguilar, M. J., & Chilón, F. (2017). Estimación de presiones dinámicas inducidas por voladura para definir distancias críticas para detonadores electrónicos Daveytronic en Tajo la Quinua Yanacocha (Tesis de licenciatura). Repositorio de la Universidad Privada del Norte. Recuperado de https://hdl.handle.net/11537/10673
Subject
Collections
- Tesis [569]
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