Voladura de Rocas EXSA

  • Published on
    04-Dec-2015

  • View
    19

  • Download
    11

DESCRIPTION

Voladura de Rocas EXSA

Transcript

  • 1Captulo-2Instrumentacin, Monitoreo

    e Interpretacin deVibraciones

    INGENIERA E INSTRUMENTACIN EN TRONADURA

    por

    Ing. Carlos R. Scherpenisse

    Octubre - 2006 ASP Blastronics

    2

    Conceptos Generales deMonitoreo e Interpretacin

    de Vibraciones

    ! Caractersticas de las Vibraciones (Ondas)

    ! Tipos de Sensores (Transductores)! Instalacin y Acoplamiento de los Sensores! Direccin y Orientacin de los Sensores

    ! Equipos de Adquisicin y Anlisis! Anlisis e Interpretacin de las Vibraciones

    1 of 36 Curso Voladura EXSA - Octubre 2006

    ASP Blastronics (Chile) / GAI-Tronics (Per)

  • 3La onda de choque generada por la detonacin decargas explosivas, se propaga en forma esfrica, ytransfiere una energa vibracional al macizo rocoso.

    Estas ondas ssmicas transmiten a la rocamovimientos de partculas en distintas direcciones,con intensidades que dependern del poderenergtico del explosivo y la geometra involucrada.

    Caracterstica de las Vibraciones

    4

    Cuando se desea medir eventos de caractersticastransientes, se deben considerar tres aspectos:

    ! La respuesta en frecuencia del detector ! La repuesta en frecuencia del instrumento que

    almacena la informacin! La localizacin y mtodo de acoplamiento del

    detector

    Caracterstica de las Vibraciones

    2 of 36 Curso Voladura EXSA - Octubre 2006

    ASP Blastronics (Chile) / GAI-Tronics (Per)

  • 5Tipos de Ondas

    ONDA DE COMPRESIN (P)Consiste en una serie de movimientos de compresin ytensin, con oscilaciones de las partculas en la mismadireccin de propagacin.

    ONDA TRANSVERSAL (S)Consiste en oscilaciones de la partcula en formatransversal a la direccin de propagacin de la onda.

    ONDA RAYLEIGH (R o SUPERFICIAL)Son generadas en la superficie en respuesta a lainteraccin de las ondas p y s con la superficie.

    Caracterstica de las Vibraciones

    6

    Tipos de OndasCaracterstica de las Vibraciones

    Dilatacin Partcula en movimientoCompresin

    ONDAS COMPRESIONALES P

    ONDAS INTERNAS

    ONDAS TRANSVERSALES

    Partcula en movimiento

    SDIRECCIN DE PROPAGACIN

    Direccin de propagacinde la onda

    Trayectoriade las partculas

    ONDAS SUPERFICIALES

    3 of 36 Curso Voladura EXSA - Octubre 2006

    ASP Blastronics (Chile) / GAI-Tronics (Per)

  • 7Instrumentacin para Monitoreode Vibraciones

    ! Transductores (gefonos o acelermetros) que seinstalan en forma solidaria a la roca

    ! Un sistema de cables que llevan la seal captada porlos transductores al equipo de monitoreo

    ! Un equipo de adquisicin, el cual recibe la seal y laguarda en memoria

    ! Un computador, el cual tiene incorporado el softwarerequerido para el traspaso de la informacin desde elequipo monitor, y su posterior anlisis.

    La instrumentacin que se utiliza para medir lasvibraciones de la roca inducidas por voladura,consta de los siguientes componentes:

    8

    Instrumentacin para Monitoreode Vibraciones

    Tipo de Sensores (Transductores)

    Gran parte de las capacidades y ventajas de la tcnica demonitoreo de vibraciones descansa en la habilidad pararecolectar datos de vibracin de buena calidad. Lacaracterstica de estos datos tiene directa relacin con eltipo de transductor utilizado, la tcnica empleada para suinstalacin y orientacin.

    Los dos tipos bsicos de transductores usados para medirlas vibraciones del terreno son el acelermetro y elgefono. En la prctica, la seleccin de los transductoreses un compromiso entre la precisin, el costo y la relacinseal ruido.

    4 of 36 Curso Voladura EXSA - Octubre 2006

    ASP Blastronics (Chile) / GAI-Tronics (Per)

  • 9Instrumentacin para Monitoreode Vibraciones

    ! Propiedades y cantidad de explosivo! Configuracin geomtrica de la fuente y detector! Orientacin del detector! Propiedades del transductor! Propiedades de la roca (ej. Velocidad de Onda-P)

    La cantidad de informacin utilizable de cada registro devibraciones depende de la ubicacin y orientacin de lostransductores. La forma de la onda recibida es funcin delo siguiente:

    Instalacin de Sensores (Transductores)

    10

    Instrumentacin para Monitoreode Vibraciones

    El nmero de transductores usados depende de la cantidad deinformacin requerida.

    Si el inters principal es confirmar la detonacin de cada carga(o grupo de cargas en cada retardo), o la medicin de ladispersin de los retardos, entonces se requerir solo untransductor y su localizacin no ser muy crtica.

    Si se desea examinar la contribucin de cada carga de lavoladura, o si el inters es conocer la forma de la onda porcada componente, la fuente generadora de cada vibracin debeser conocida. Se requiere para esto una cuidadosa ubicacin yseleccin del nmero de transductores a utilizar.

    Nmero de Sensores (Transductores)

    5 of 36 Curso Voladura EXSA - Octubre 2006

    ASP Blastronics (Chile) / GAI-Tronics (Per)

  • 11

    Tipo de Sensores (Transductores)

    Elemento deCristalPiezo ElctricoUnidad Central

    Fija

    Masa Mvil

    Base del Acelermetro

    M3

    Mb

    X3

    Xb

    LF

    Fk

    O

    X

    F=Fo sin t

    Unidad CentralMvil

    Caractersticas Generales- Mejor respuesta en un amplio rango de frecuencias (1Hz a 20.000Hz)- Su unidad de medida es el g (1g=9.8 m/s2), con rangos de 0-250g.- No poseen partes mviles, lo que resulta en una mayor fiabilidad- La deformacin del cristal piezoelctrico genera voltajes muy pequeos que deben amplificarse con elementos externos- Son de pequeo tamao- Alto costo (aprox. US$ 1.000)

    Acelermetro

    12

    Tipo de Sensores (Transductores)Gefono

    Caractersticas Generales

    - Su unidad de medida es el Volt/mm/s- Entregan una medicin directa de la velocidad- Miden bien en el rango de 1mm/s hasta 1200mm/s- Su respuesta a la frecuencia vara entre 4.5 a 1000 Hz- La sensibilidad vara entre 0.003Volts/[mm/s] a 0.041Volts/[mm/s]- Bajo costo (aprox. US$ 100).

    S

    N

    Resortes fijando bobinas

    Rgido Polos

    Bobinas

    Estructura

    Rd

    F

    Xr(t)X(t) k D

    m

    6 of 36 Curso Voladura EXSA - Octubre 2006

    ASP Blastronics (Chile) / GAI-Tronics (Per)

  • 13

    Sensib. = 0.029 Volts / [mm/s]Resist. = 375 Ohm

    Aspecto Real

    N

    S

    Terminales de Salida

    Por cada 1 mm/s

    29 mVolts

    Representacinesquemtica

    Sensibilidad de un Gefono

    14

    Respuesta en Frecuenciade un Gefono

    7 of 36 Curso Voladura EXSA - Octubre 2006

    ASP Blastronics (Chile) / GAI-Tronics (Per)

  • 15

    N

    S

    Sensibilidad de un Gefono

    Sensib. = 0.029 Volts / [mm/s]Resist. = 375 Ohm

    Resistencia ShuntRs = 1500 Ohm

    Resistencia TotalRt = (Rs x Rg)/(Rs + Rg)

    Nueva SensibilidadS* = Sg x (Rt/Rg)

    Rt* = 300 OhmS* = 0.023 Volts /[mm/s]

    16

    N

    S

    +-

    Interpretacin de los Signos

    8 of 36 Curso Voladura EXSA - Octubre 2006

    ASP Blastronics (Chile) / GAI-Tronics (Per)

  • 17

    N

    S

    -+

    Interpretacin de los Signos

    18

    Interpretacin de los Signos

    HORIZONTAL 1+ + - -

    HORIZONTAL 2- +- +

    VERTICAL-- + +

    VISTA EN PLANTA

    Arreglo Triaxial

    TIRO A TIRO B

    Retardo 4

    Retardo 3Retardo 1

    Taco

    Retardo 2

    Gefonos

    A BH1 H2

    HORIZONTAL 1 HORIZONTAL 2

    VERTICAL

    Direccin de las flechas indican una respuestapositiva del transductor

    1 2 3 4

    9 of 36 Curso Voladura EXSA - Octubre 2006

    ASP Blastronics (Chile) / GAI-Tronics (Per)

  • 19

    Interpretacin de los SignosCara Libre

    [[

    (b)

    Gefono

    (a)

    Seal Tiro (b)

    [mm/s]

    0

    +500

    500

    Seal Tiro (a)

    ( + )

    ( - )

    0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2TIEMPO [ms]

    20

    50

    100

    0

    -50

    -100 2300 2400 2500 2600 2700 2800

    TIEMPO [ms]

    Vibraciones por VoladurasCada Carga Explosiva genera una Onda de Vibracin

    Tiempos de Detonacin

    Velocidad de Partculas

    10 of 36 Curso Voladura EXSA - Octubre 2006

    ASP Blastronics (Chile) / GAI-Tronics (Per)

  • 21

    Vertical

    Lnea de PropagacinPunto de Monitoreo

    La Tronadura acta como una Fuente Ssmica

    Instalacin y Orientacin de los Gefonos

    Transversal

    Longitudinal (Radial)

    Directa de la Ondulacin

    22

    PERFIL DE ALUMINIO

    GEFONO VERTICAL

    GEFONO RADIAL

    GEFONO TRANSVERSAL

    Arreglo Triaxial

    Instalacin y Orientacin de los Gefonos

    11 of 36 Curso Voladura EXSA - Octubre 2006

    ASP Blastronics (Chile) / GAI-Tronics (Per)

  • 23

    OrientacinPara realizar una adecuada interpretacin de los datos devibracin, que permitan analizar la secuencia real deiniciacin de un determinado nmero de cargas, enasociacin con la posicin relativa entre sta y eltransductor, es necesario tener absoluta certeza de laorientacin real del transductor. AcoplamientoUna vez que el transductor est ubicado en la perforacin demonitoreo y correctamente orientado, su posicin debe serasegurada por medio de cemento con caractersticas dehormign, el cual proporciona mejor acoplamiento.

    Instalacin y Orientacin de los Gefonos

    24

    En Superficie

    til para medicin relativa en el Campo Cercano(tiempos y secuencia de detonacin), yde uso frecuente para medicin en el Campo Lejano.

    Dentro del Macizo Rocoso

    til para medicin de valores absolutos en el CampoCercano.

    Instalacin y Orientacin de los Gefonos

    12 of 36 Curso Voladura EXSA - Octubre 2006

    ASP Blastronics (Chile) / GAI-Tronics (Per)

  • 25

    Gefono Radial

    Gefono Radial

    Instalacin y Orientacin de los Gefonos

    En Canteras o Cielo Abierto En Minas Subterrneas

    Monitoreo en Superficie para medicin deSecuencia y Magnitudes relativas.

    26

    Gefono Radial

    Gefono Triaxial

    Instalacin y Orientacin de los Gefonos

    13 of 36 Curso Voladura EXSA - Octubre 2006

    ASP Blastronics (Chile) / GAI-Tronics (Per)

  • 27

    Acoplamiento

    G

    Hormign

    Tubo PVC (50mm 75mm)

    Lo ideal es un dimetro muy parecido al del gefono

    Instalacin y Orientacin de los Gefonos

    28

    Acoplamiento

    G

    Hormign (con grava)

    Zh = Zr

    Zh = dh x VphZr = dr x Vpr

    Tubo PVC (50mm 75mm)

    Impedancia Acstica

    Donde :

    d= Densidad del materialVp=Velocidad Ssmica del medio

    Cuando ambos materiales tienensimilares impedancias, la energavibracional perdida es mnima

    Instalacin y Orientacin de los Gefonos

    14 of 36 Curso Voladura EXSA - Octubre 2006

    ASP Blastronics (Chile) / GAI-Tronics (Per)

  • 29

    Gefonos

    Instalacin y Orientacin de los Gefonos

    Zona del Taco

    Cargas Explosivas

    dentro del macizo

    GefonosEn superficie

    Roca alterada cercade la superficie

    30

    Posibles errores en la seal resultante por mal acople del Gefono

    Mtodo conperno o fierro

    Seal distorsionada poroscilacin del gefono

    Seal ms clara obtenidade la tronadura

    Mtodo conpegamento

    d

    Instalacin y Orientacin de los Gefonos

    15 of 36 Curso Voladura EXSA - Octubre 2006

    ASP Blastronics (Chile) / GAI-Tronics (Per)

  • 31

    Acoplamiento en una labor (tnel o galera)

    Hormign (grava)

    Instalacin y Orientacin de los Gefonos

    32

    Instalacin y Orientacin de los Gefonos

    16 of 36 Curso Voladura EXSA - Octubre 2006

    ASP Blastronics (Chile) / GAI-Tronics (Per)

  • 33

    Parmetros de una Onda

    VoT=1/f

    Con: = 2 x x f f = 1/T

    A = Vo x 2 f x Cos(t)

    D = x Cos(t)Vo2 f

    V = Vo x Sen(t)

    Vo = Amplitud de la vibracin (mm/s)T = Perodo de la onda (ms)f = Frecuencia de la onda (f=1/T) (Hz)D = Desplazamiento (mm)A = Aceleracin (m/s2)

    Donde:

    34

    Monitor BMX (hasta 16 canales). Accesorios estndar para medicin de vibraciones

    Equipo de AdquisicinComponentes y Accesorios del BMX

    17 of 36 Curso Voladura EXSA - Octubre 2006

    ASP Blastronics (Chile) / GAI-Tronics (Per)

  • 35

    Equipo de AdquisicinComponentes y Accesorios del UMX

    Monitor uMX (4 canales). Accesorios estndar para medicin de vibraciones

    36

    Equipo de AdquisicinModo de Activacin

    Este se refiere a la manera en que el equipo se activa paracomenzar a registrar las vibracin producida por una tronadura

    L Por Umbral (Threshold): el equipo se activa una vez quese supera un determinado nivel de perturbacin ajustadopreviamente por el usuario. Se tiene la ventaja de poderposicionarse a gran distancia de la tronadura.

    L Por Cable Cortado (Wire Break): el equipo se activa con elinicio de la voladura debido a que el equipo se encuentraconectado a la misma por un cable que le da inicio. Laventaja de este mtodo es poder verificar los tiempos desalida de cada barreno y hacer un diagnstico general dela tronadura.

    18 of 36 Curso Voladura EXSA - Octubre 2006

    ASP Blastronics (Chile) / GAI-Tronics (Per)

  • 37

    Equipo de AdquisicinAlta velocidad de conversin (anloga-digital)

    o frecuencia de muestreo(sample rate)

    SealReal

    SealDigitalizadacon 1 Dt/Pto.

    SealDigitalizadacon 2 Dt/Pto.

    38

    Anlisis del efecto del tiempo de muestreo sobre la Onda

    0

    200

    400

    600

    800

    0

    -200

    -400

    -600

    -800

    800 900 1000Tiempo [ms]

    312.6 [mm/s]

    -237.2 [mm/s]

    862.5 [mm/s]

    -517.5 [mm/s]

    Frecuencia de Muestreo : 200us/Pto

    89 Hz

    250 Hz

    29 Hz32 Hz

    19 of 36 Curso Voladura EXSA - Octubre 2006

    ASP Blastronics (Chile) / GAI-Tronics (Per)

  • 39

    312.6 [mm/s]

    -237.2 [mm/s]

    722.2 [mm/s]

    -517.5 [mm/s]

    0

    200

    400

    600

    800

    0

    -200

    -400

    -600

    -800

    800 900 1000Tiempo [ms]

    Frecuencia de Muestreo : 1000us/Pto

    Anlisis del efecto del tiempo de muestreo sobre la Onda

    40

    312.6 [mm/s]

    -237.2 [mm/s]

    377.2 [mm/s]

    -517.5 [mm/s]

    0

    200

    400

    600

    800

    0

    -200

    -400

    -600

    -800

    800 900 1000Tiempo [ms]

    Frecuencia de Muestreo : 2000us/Pto

    Anlisis del efecto del tiempo de muestreo sobre la Onda

    20 of 36 Curso Voladura EXSA - Octubre 2006

    ASP Blastronics (Chile) / GAI-Tronics (Per)

  • 41

    226.3 [mm/s]

    -237.2 [mm/s]

    862.5 [mm/s]

    -517.5 [mm/s]

    0

    200

    400

    600

    800

    0

    -200

    -400

    -600

    -800

    800 900 1000Tiempo [ms]

    Frecuencia de Muestreo : 4000us/Pto

    Anlisis del efecto del tiempo de muestreo sobre la Onda

    42

    226.3 [mm/s]

    312.6 [mm/s]

    4000us/Pto2000us/Pto1000us/Pto200us/Pto

    312.6 [mm/s]

    312.6 [mm/s]

    89 Hz

    29 Hz

    Efecto sobre la Onda, segn la resolucin en tiempo de muestreo

    21 of 36 Curso Voladura EXSA - Octubre 2006

    ASP Blastronics (Chile) / GAI-Tronics (Per)

  • 43

    0 [mm/s]

    377.2 [mm/s]

    722.2 [mm/s]

    862.5 [mm/s]

    4000us/Pto2000us/Pto1000us/Pto200us/Pto

    250 Hz

    32 Hz

    Efecto sobre la Onda, segn la resolucin en tiempo de muestreo

    44

    Equipo de Anlisis

    UDesplegar mltiples sealesUAmplificacin de partes de la seal total (efecto zoom)UCursor mvil sobre la seal para una anlisis acucioso de

    los tiempos y amplitudesUDerivacin e integracin de las ondasUGenerar el vector suma de tres componentes ortogonalesUDespliegue de las seales en el dominio de la frecuenciaUFiltro de frecuencia

    El anlisis de los datos requiere de un conjuntocomputador y software con capacidades para un manejointegral de la forma de onda, y donde las principalestareas que deben realizar, son las siguientes:

    22 of 36 Curso Voladura EXSA - Octubre 2006

    ASP Blastronics (Chile) / GAI-Tronics (Per)

  • 45

    Anlisis de la Onda de Vibracin

    La seal de vibraciones producida por una tronadura, consisteen un nmero discreto de paquetes de ondas, cada uno deestos corresponde a cargas o grupos de cargas detonando enun determinado tiempo.

    El primer paso en el anlisis de la seal, es determinar quecarga representa cada paquete de vibracin. De la capacidadpara realizar esto depende determinar la diferencia entre ladetonacin real y la secuencia diseada.

    La forma y amplitud de un paquete de vibracin, da laefectividad relativa de la detonacin de las cargas en unatronadura. La amplitud de vibracin es una medicin de laenerga transferida por el explosivo al macizo rocoso.

    46

    Es posible determinar y calcular lo siguiente:

    ! Tiempo real de detonacin de una carga o cargas! Velocidad de partculas de cada carga en la voladura! Detonacin de cargas con baja eficiencia o no detonadas! Detonacin instantnea de cargas; detonacin de cargas por

    simpata, acoplamiento por insuficiente tiempo entre cargas.! Eficiencia relativa en la detonacin de cargas similares! Diferencia entre Cargas Explosiva de Produccin y Contorno! Diferencia entre cargas detonadas con distinto confinamiento! Anlisis de Frecuencia, etc.

    Con el Monitoreo y Anlisisde la Onda de Vibracin

    23 of 36 Curso Voladura EXSA - Octubre 2006

    ASP Blastronics (Chile) / GAI-Tronics (Per)

  • 47

    Monitoreo y Anlisis de Vibraciones

    1

    23

    4

    5

    6

    7

    8

    10

    912

    11

    3 5 8 1010 6

    10 9 9 10 1111

    49 4

    3

    7 9

    11 10 9 9 10 11

    510 6 8 10

    3

    48

    1

    23

    4

    5

    6

    7

    8

    10

    912

    11

    3 5 8 1010 6

    10 9 9 10 1111

    49 4

    3

    7 9

    11 10 9 9 10 11

    510 6 8 10

    3

    #2 #3 #4#1 #12#11#5 #9#7 #10#6 #8

    Monitoreo y Anlisis de Vibraciones

    24 of 36 Curso Voladura EXSA - Octubre 2006

    ASP Blastronics (Chile) / GAI-Tronics (Per)

  • 49

    #2 #3 #4#1 #12#11#5 #9#7 #10#6 #8

    1

    23

    4

    5

    6

    7

    8

    10

    912

    11

    3 5 8 1010 6

    10 9 9 10 1111

    49 4

    3

    7 9

    11 10 9 9 10 11

    510 6 8 10

    3

    Monitoreo y Anlisis de Vibraciones

    50

    1

    2 3

    4

    5

    6

    7

    8

    9

    4

    11 12

    10

    35

    10

    6

    10 10 10 10 10

    5

    5

    5

    6

    6

    7

    7

    7

    8

    85 3

    4

    9 9 9 9 1111

    Monitoreo y Anlisis de Vibraciones

    25 of 36 Curso Voladura EXSA - Octubre 2006

    ASP Blastronics (Chile) / GAI-Tronics (Per)

  • 51

    #2 #3 #4#1 #12#11#5 #9#7 #10#6 #8

    1

    2 3

    4

    5

    6

    7

    8

    9

    4

    11 12

    10

    35

    10

    6

    10 10 10 10 10

    5

    5

    5

    6

    6

    7

    7

    7

    8

    85 3

    4

    9 9 9 9 1111

    Monitoreo y Anlisis de Vibraciones

    52

    #2 #3 #4#1 #12#11#5 #9#7 #10#6 #8

    1

    2 3

    4

    5

    6

    7

    8

    9

    4

    11 12

    10

    35

    10

    6

    10 10 10 10 10

    5

    5

    5

    6

    6

    7

    7

    7

    8

    85 3

    4

    9 9 9 9 1111

    Monitoreo y Anlisis de Vibraciones

    26 of 36 Curso Voladura EXSA - Octubre 2006

    ASP Blastronics (Chile) / GAI-Tronics (Per)

  • 53

    Monitoreo y Anlisis de Vibraciones

    0m

    2m

    4m

    1m

    3m

    1

    2 3

    4

    5

    6

    7

    8

    9

    4

    11 12

    10

    35

    10

    6

    10 10 10 10 10

    5

    5

    5

    6

    6

    7

    7

    7

    8

    85 3

    4

    9 9 9 9 1111

    Diagrama Original de Perforacin

    54

    Monitoreo y Anlisis de Vibraciones

    0 1000 2000 3000 4000 5000 6000-100

    -50

    0

    50

    100

    Tiempo (ms)

    Cargas deContorno

    Desacopladas

    ZapaterasCargas Normales

    con ANFO en Auxiliares

    Cargasde

    Rainura

    Onda Completa, Gefono 1, Sector 11-13.5, Zona 1, Norte 5Monitoreo Vibraciones Prueba Diseo Original

    Medicin de Tiempos deDetonacin

    27 of 36 Curso Voladura EXSA - Octubre 2006

    ASP Blastronics (Chile) / GAI-Tronics (Per)

  • 55

    0 100 200 300 400 500-60

    -40

    -20

    0

    20

    40

    60

    53.5 mm/s

    37.0 mm/s

    31.9 mm/s

    34.7 mm/s

    55.8 mm/s

    36.5 mm/s

    41.6 mm/s

    50.7 mm/s

    54.7 mm/s

    #7 #8

    28.8 ms

    49.2 ms

    75.9 ms105.6 ms

    123.4 ms

    136.8 ms 250.3 ms 281.2 ms 353.5 ms

    381.5 ms

    Cargas noDetectadas

    Tiempo (ms)

    Sector Rainura, Gefono 1, Sector 11-13.5, Zona 1, Norte 5Monitoreo Vibraciones Prueba Diseo Original

    Monitoreo y Anlisis de Vibraciones

    56

    Monitoreo y Anlisis de Vibraciones

    4.6 4.8 5.0 5.2 5.4 5.6 5.8 6.0

    -100

    -50

    0

    50

    100

    4.64 ms

    5.58 ms11.4 mm/s

    97 mm/s

    Sector Coronas y Zapateras, Gefono 1, Sector 11-13.5, Zona 1, Norte 5Monitoreo Vibraciones Prueba Diseo Original

    28 of 36 Curso Voladura EXSA - Octubre 2006

    ASP Blastronics (Chile) / GAI-Tronics (Per)

  • 57

    0 1 2 3

    -10

    -5

    0

    5

    10

    Tiempo (segundos)

    Secuencia 1 Secuencia 2 Secuencia 4Retardos N 4 al 16 Retardos N 1 al 15 Retardos N 1 al 15

    46

    8

    12

    10

    16

    144 6

    8

    21012

    1416

    1

    3

    5

    79 11

    1315

    1

    5

    7

    911

    1315

    Monitoreo y Anlisis de Vibraciones

    58

    1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9

    -10

    -5

    0

    5

    10

    1,22 1,28 1,33 1,38 1,45 1,58 1,67 1,87

    Tiempo (segundos)

    Anlisis de secuencia N3 Retardos N 2-16

    Monitoreo y Anlisis de Vibraciones

    29 of 36 Curso Voladura EXSA - Octubre 2006

    ASP Blastronics (Chile) / GAI-Tronics (Per)

  • 59

    1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9

    -10

    -5

    0

    5

    10

    2.64 mm/s

    4.98 mm/s4.37 mm/s

    4.37 mm/s

    3.76 mm/s

    8.43 mm/s

    4.27 mm/s4.88 mm/s

    -3.76 mm/s-4.77 mm/s

    -5.48 mm/s-6.30 mm/s

    -3.35 mm/s

    -6.30 mm/s-5.79 mm/s

    -9.95 mm/s

    4.98 mm/s

    Vibracin presente en cada cargaSecuencia N3

    Tiempo (segundos)

    Monitoreo y Anlisis de Vibraciones

    60

    0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1

    -10

    -5

    0

    5

    10

    408 ms 504 ms554 ms

    634 ms 723 ms 852 ms 987 ms

    50 ms 50 ms50 ms 80 ms 89 ms 129 ms 135 ms

    Retardo faltante N3 (75 ms)

    Tiempo (segundos)

    Tiempos de Detonacin y Dispersin de RetardosSecuencia N2

    Monitoreo y Anlisis de Vibraciones

    30 of 36 Curso Voladura EXSA - Octubre 2006

    ASP Blastronics (Chile) / GAI-Tronics (Per)

  • 61

    50

    0

    -50 50

    0

    -50 0 100 200 300 400 500

    TIEMPO [ms]

    Cargas NO Detonadas

    Mal funcionamiento de cargas

    Diferencia de amplitud en cargas idnticas

    Monitoreo y Anlisis de Vibraciones

    62

    1.2 1.4 1.6 1.8 2.0

    -1000

    -500

    0

    500

    1000

    Time (seconds)

    Seal Tiro ms Cercano al GefonoComponente Radial

    1.2 1.4 1.6 1.8 2.0

    -1000

    -500

    0

    500

    1000

    Time (seconds)

    Seal Tiro ms Cercano al GefonoComponente Transversal

    2.01 2.02 2.03 2.04 2.05 2.06 2.07

    -1000

    -500

    0

    500

    1000

    Time (seconds)

    Detalle Seal Tiro ms CercanoComponente Radial

    Monitoreo y Anlisis de Vibraciones

    31 of 36 Curso Voladura EXSA - Octubre 2006

    ASP Blastronics (Chile) / GAI-Tronics (Per)

  • 63

    0 1 2 3 4 5 6 7

    -10-505

    10

    Time (seconds)

    0 1 2 3 4 5 6 7

    -10-505

    10TRANSVERSAL

    Time (seconds)

    0 1 2 3 4 5 6 7

    -10-505

    10

    DETALLE ONDA ELEMENTAL COMPONENTE RADIALTime (seconds)

    7.2 7.3 7.4 7.5-6-4-20246

    Time (seconds)

    RADIAL ONDA ELEMENTALVOLADURA

    VERTICAL

    VOLADURA ONDA ELEMENTAL

    ONDA ELEMENTALVOLADURA

    Monitoreo y Anlisis de Vibraciones

    64

    Waveform File : recorded , .

    1 20 3

    200

    - 200

    0

    Tiempo (segundos)

    Tronadura Masiva

    Inadecuada resolucin entre Cargas

    Monitoreo y Anlisis de Vibraciones

    32 of 36 Curso Voladura EXSA - Octubre 2006

    ASP Blastronics (Chile) / GAI-Tronics (Per)

  • 65

    [mm/s]

    0

    +500

    500

    Radial

    0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2TIEMPO [ms]

    0

    0

    0

    -500

    500

    500

    Transversal

    Vertical

    Vector Suma : Vs (t) = A (t) + A (t) + A (t) 2 2 2r t v

    Seales de Vibracin Tpicas

    Monitoreo y Anlisis de Vibraciones

    66

    [mm/s]

    0

    +500

    500

    Radial

    0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2TIEMPO [ms]

    0

    0

    0

    -500

    500

    500

    Transversal

    Vertical

    Vector Suma

    Seales de Vibracin Tpicas

    Monitoreo y Anlisis de Vibraciones

    33 of 36 Curso Voladura EXSA - Octubre 2006

    ASP Blastronics (Chile) / GAI-Tronics (Per)

  • 67

    100

    200

    300

    400

    0

    -100

    -200

    -300

    -400 1000 1250 1500 1750 2000 2250

    TIEMPO [ms]

    Max: 392.7

    Min:-206.7 [mm/s]

    Seal tpica de vibracin en el campo cercano

    Efecto del Decaimiento con la distancia

    Monitoreo y Anlisis de Vibraciones

    68

    El Monitoreo de Vibraciones producto deVoladuras, es una tcnica que permite examinaren detalle el proceso y rendimiento general deldiseo de la Voladura, pudindose evaluar:

    Conclusiones (I)

    U Cargas detonando en una secuencia deencendido incorrecta

    U Dispersin en los tiempos de los retardosU Detonacin deficiente de cargasU Detonaciones instantneasU Detonacin de cargas adyacentes por simpata

    34 of 36 Curso Voladura EXSA - Octubre 2006

    ASP Blastronics (Chile) / GAI-Tronics (Per)

  • 69

    U El desarrollo de la secuencia de iniciacin deldisparo

    U La velocidad de partculas que genera cada carga ogrupo de cargas en la tronadura

    U El acoplamiento de las vibraciones comoconsecuencia de la separacin insuficiente entiempo entre cargas con un mismo retardo

    U La eficiencia relativa de detonacin entre cargassimilares

    U La diferencia entre cargas explosivas de producciny contornos

    Conclusiones (II)

    70

    U Para que la informacin registrada refleje en formafiel los eventos ocurridos durante la voladura, sedebe tener especial cuidado en la eleccin del tipode transductor a utilizar, su instalacin y orientacinen terreno.

    U Adems de esto, son importantes las cualidades quedebe poseer el equipo de anlisis de la onda devibracin, para permitir una grabacin fidedigna yun adecuado anlisis de los datos.

    Conclusiones (III)

    35 of 36 Curso Voladura EXSA - Octubre 2006

    ASP Blastronics (Chile) / GAI-Tronics (Per)

  • 71

    Referencias Dawes J. J., ScherpenisseC. R.,Daz M. E., Parada L."The evaluation of Tunnel

    Blast Performance via the analysis of ground vibrations",Congreso de Minera delInstituto de Ingenieros de Minas de Chile, Los Andes 1987,

    JKMRC, University of Queensland, Advanced Blasting Technology, AMIRA P93D(1987-1990), Final Report..Scherpenisse C. R., Leal M., Arellano J., Orrego G.,"Avances Tecnolgicos aplicados a la Optimizacin de Tronadura", VII Simposium deIngeniera de Minas, (Universidad de Santiago de Chile), 1991.

    Scherpenisse C. R., Trabajo de Titulacin, "Avances Tecnolgicos en el MonitoreoAnlisis y Simulacin de Vibracin Orientados al Control y Optimizacin deTronaduras", Universidad de Santiago de Chile, 1992.

    ScherpenisseE C., Arellano J., Orrego G., Areallano M., "Vibracin producto deVoladura y su comportamiento en el Campo Cercano y Lejano", V Jornadas deEspecialistas en Voladura, EXPOMIN-92, Mayo 1992, Santiago, Chile.

    Andrieux P., Heilig J., Near-Field Blast Vibration Monitoring - Practical Considerationsand issues, Seventeenth Study Sessions on Blasting Techniques, November 3-4,1994. Quebec City. Canada.

    Adamson W. R., Scherpenisse C. R., "Asesora para Medicin de Vibraciones yEvaluacin en Voladura de Desarrollo Horizontal", Minera Michilla S.A., Julio 1995.

    Scherpenisse C. R., Daz J. C,, "Monitoreo y consideraciones generales delmodelamiento de vibraciones para la optimizacin de las voladuras en desarrollohorizontal", 2do Simposium Internacional de Informatica Aplicada a la Mineria,Infomina 98, del 26 al 29 de Mayo de 1998, Lima -Per.

    72

    Carlos R. Scherpenisse

    Email: cscherpenisse@aspblastronics.cl, WebSite: www.aspblastronics.cl

    Preparado para: EXSA, Lima-Per

    Octubre - 2006

    INGENIERA E INSTRUMENTACIN EN TRONADURA

    36 of 36 Curso Voladura EXSA - Octubre 2006

    ASP Blastronics (Chile) / GAI-Tronics (Per)