Universidad de La Serena Facultad de Ingeniería Dpto. de Ingeniería de Minas Perforación y Tronadura Profesor: Alfonso Carvajal Rojas
Informe Nº 8
Diseño de explotación JK SimBlast - 2DFace & 2D Ring Nombre: Mario Morales Guzmán Carrera: Ing. Civil de Minas
Introducción En el presente informe explicaremos como se utilizan los módulos de diseño de tronadura de JK Simlast para desarrollo de túneles en 2D Face y el desarrollo de bateas o cajas de producción en 2D Ring. 2DFace es el módulo de diseño explosión de desarrollo subterráneo de JKSimBlast. Permite al usuario crear un diseño de la explosión que consiste en orificios de carga y de socorro, las cubiertas, los retrasos de fondo de pozo y de superficie y las conexiones, y luego ejecutar los análisis específicos, como las simulaciones y cálculos de detonación PPV de campo cercano. El diseño puede ser anotado aún más por las cadenas y los polígonos que definen diversas características y contornos. Análisis básicos para el volumen, tonelaje, factor de polvo, componentes y costos totales se pueden calcular para el diseño. Por otro lado 2DRing es un módulo de diseño y análisis de métodos de explotación subterránea para nuestra mena. Permite al usuario crear múltiples diseños de anillo plano que consta de orificios de explosión, las cubiertas, los retrasos de fondo de pozo y de superficie y las conexiones, y luego para ejecutar análisis específicos tales como simulaciones de detonación y distribuciones de energía. El diseño se puede describir aún más por las cadenas y los polígonos que definen los contornos del yacimiento, los límites de perforación y aberturas subterráneos (unidades, etc.) Análisis básicos para el volumen, tonelaje, factor de polvo, componentes y costos totales se pueden calcular para el diseño. Los comandos del ambos módulos son casi los mismo que en el modulo de diseño de mallas 2D Bench por lo cual nos ahorraremos algunas explicaciones.
2D FACE Esta es la pantalla de inicio del programa. Para generar nuestro túnel a partir de cero debemos seleccionar “Ring Planes” y luego la opción de “parámetros” . Una vez realizado esto nos saldrá un cuadro donde podremos podremos ajustar la posición del centro del túnel (position) para nuestra comodidad seleccionaremos (0, 0, 0) también podremos ajustar las dimensiones de nuestro túnel de explotación ya sea el alto y ancho del túnel (Dimensions); elegir la forma que tendrá nuestro túnel (shape). Para este caso no modificaremos nada “excepto” en la forma del túnel (shape) donde seleccionaremos “Bezier” “Bezier” lo demás serán los valores predeterminad os.
Siguiendo los pasos anteriormente descritos quedando así nuestro túnel. Para el siguiente paso seleccionamos la opción “hole creation mode” y luego parámetros parámetros para
crear los pozos ya sea en el contorno contorno del túnel como en el centro centro del túnel.
Una vez en la ventana de parámetros presionamos la opción “Cuts” y le damos a la forma de disposición de los pozos en el centro del túnel. Luego seleccionamos “multiple holes” y clickeamos donde dice “the number of holes” para dar un Nº 7
pozos en la corona, 5 en la caja o a los lados del tunes y 7 en la base o zapatera (para ajustar el numero de pozos en el contorno no olvidar clickear las opciones del recuadro (3)). Hecho esto seleccionamos el icono “create hole along line” en la barra principal de herramientas para
disponer los pozos alrededor del túnel. Importante: no olvidar seleccionar “accept new values “para que se apliquen los cambios realizados.
Luego procedemos a cargar nuestros pozos con explosivo. Utilizaremos emulsión cargada al 70% en los pozos de producción de la caja del centro un 50% para los pozos de producción del círculo un 60% para nuestros pozos auxiliares y un 40% para el contorno del túnel. La forma de cargar nuestros pozos es la misma que en 2d bench.
Luego colocamos el detonador a cada pozo con los valores predeterminados
El último paso es el amarre de los pozos para lo cual utilizaremos distintos ajustes para cada amarre. Primer amarre: para este amarre utilizaremos un delay de 17 ms unidireccional
Segundo amarre: acá el amarre será de 11ms unidireccional para los pozos auxiliares.
Y por último el tercer amarre constara de 17ms bidireccional al inicio del contorno para el lado derecho (luego será unidireccional9, y 11ms unidireccional para para el lado izquierdo.
Y por ultimo damos paso a la detonación quedándonos
Haciendo nuestro análisis de energía de la misma forma que en 2d bench obtuvimos una baja energía debido a la poca energía que presentaba la emulsión que utilizamos por lo cual debimos bajar nuestra escala de 5 MJ/m3 a 2,5 MJ/m3 donde se obtuvo lo siguiente:
Analizando basándonos en los criterios criterios de detonación y análisis de daños podemos deducir que en la zona roja se produjo una trituración del material, la zona amarilla es una zona de transición donde hay mezcla de efectos ocurridos en la zona roja como en la zona verde, y la zona verde por ultimo hay menor daño que en la roja evidentemente pero hay una extensión de la fallas preexistentes.
2D RING Ventana de inicio del 2D RING
Seleccionamos la opción para crear nuestro túnel por el cual extraeremos el material.
Seleccionamos la primera opción para generar el túnel en la pantalla
Luego seleccionamos el icono de parámetros para ajustar la forma y dimensiones del túnel.
Utilizamos la forma típica de un túnel para lo cual seleccionamos “Bezier”
Los demás parámetros utilizados serán los predeterminados.
Nos quedara de esta forma nuestro túnel.
El siguiente paso es crear una batea que contendrá el material de mena que deseamos extraer. Para ello seleccionamos el icono de dibujo para representar una batea con las dimensiones deseadas.
Seleccionar para dibujar la
Ahora procedemos a la creación de los pozos en forma de tiros radiales a partir del centro del túnel. Para esto seleccionamos el icono de creación de pozos luego ajustamos parámetros.
Para esta batea haremos 9 tiros
Para el método de cálculo del espaciamiento seleccionamos de pie a pie
Para dibujar los pozos en la batea seleccionamos “single hole cration mode”
para dibujarlos uno por uno
Ahora se procede a cargar cada pozo o tiro, para ello utilizaremos una emulsión debido a que este método de explotación e xplotación se hace en minería subterránea la utilización de emulsión como agente explosivo es ideal para situaciones donde haya presencia de humedad como el caso de minas subterráneas.
De la misma forma que en los módulos (2D BECNH, 2D FACE) anteriores cargamos el ex losi losivo vo..
Para este caso seleccionamos esta opción para cargar donde está apuntando el cursor ya que es más cómodo de cargar de esta forma
De esta forma nos quedara finalmente al cargar los tiros con emulsión 1.25 (color café) y el steam (color verde). Utilizamos esta distribución alternada de explosivo para reducir la sobresaturación de vibraciones que se producen en una tronadura.
Luego tenemos que colocar los detonadores para el cual utilizaremos en este caso un delay de 0,00 ms.
Utilizamos un delay de 0 y lo demás son los valores predeterminados.
OJO: tener cuidado con estas opciones
El siguiente paso y final es el amarre para el cual utilizaremos distintas combinaciones combinaciones de delay.
Icono de amarre
La forma de amarrar es la siguiente: 1)3-7: delay de 17ms bidireccional 2)3-1 y 7-9: delay de 11ms bidireccional 3)1-2 y 9-8: delay de 11ms unidireccional 4)3-4-5: delay de 17ms unidireccional 5)7-6: 17ms unidireccional
2
1
3
4
5
6
7
8 9
Listo todo esto ahora solo nos basta con iniciar nuestra tronadura en la batea. La forma de llevar a cabo la tronadura es de la misma forma que en los módulos anteriores (2D BENCH, 2D FACE). En este caso iniciaremos la detonación en el pozo o tiro Nº 3.
Secuencia de la tronadura en la batea:
Una vez realizada nuestra tronadura podemos proceder a realizar los análisis respectivos como el análisis de distribución de energía u observar el comportamiento de la carga de masa detonada detonada vs tiempo detonación detonación de cada pozo.
Análisis de energía
CONCLUSION Como hemos aprendido a lo largo de este curso es de suma importancia planificar bien nuestra tronadura sin dejar al azar ningún parámetro ya que los pequeños detalles son los que más influyen. Gracias a la utilización de estos módulos de simulación para los distintos tipos de explotación, ya sea a rajo abierto como en minería subterránea, adquirimos los conocimientos básicos para su uso efectivo, facilitando de gran manera el labor de planificación de tronadura para un ingeniero en minas.
