02 Medición de dispersión e desempeño de sistemas de iniciación - W.R. Adamson & P. Aguilera

MEDICIÓN DE DISPERSIÓN EN DESEMPEÑO DE SISTEMAS DE INICIACIÓN

JORNADAS DE TRONADURA ASIEX - WORKSHOPSANTA CRUZ – OCTUBRE 2010

BILL ADAMSON – Austin PowderPAULO AGUILERA – Davey Bickford

-”La información no era errónea ni nada por el estilo, pero no tenía los estándares como para desarrollar trabajos de ingeniería a partir de ellos. En una mina

hay que entregar el avance mensual, tener los planos de todas las labores que estás desarrollando, y eso no

estaba. Por lo tanto había planos que no coincidían con la realidad. Segundo, que la información

topográfica no era precisa.”

“-Yo hablaría de suerte. No es una especie de milagro, porque la verdad es que estábamos planificados para que

esto sucediera. Pero un ejemplo: nosotros pensábamos que el sondaje iba a tomar una dirección y se iba en otra que nos

beneficiaba. Eso ocurrió con el último, que finalmente se convirtió en el Plan B. No teníamos mucha esperanza de que llegásemos, pero el sondaje rompió. Necesitábamos que se

verticalizara y cambiara de dirección en el fondo. Y eso ocurrió en el último tramo, cuando es más difícil. Y cayó

justo en una esquina de la galería. O sea estamos hablando de centímetros. Tuvimos suerte ahí... o ayuda.”

André Sougarret, entrevista diario El Mercurio, 17 Octubre 2010

-”En los sondajes ocurrieron cosas que no tienen lógica ingenieril. Creo que “algo” sucedió…”

ADAMSON/AGUILERA - MEDICIÓN DE DISPERSIÓN EN DESEMPEÑO DE SISTEMAS DE INICIACIÓN - ASIEX 2010

GENERALIDADES

Hoy en día con la introducción de los detonadores electrónicos, es importanteobtener equipamientos que permitan la medición de los detonadores,estableciendo de esta forma el comportamiento estadístico de los retardos enterreno.

Es conocida por los profesionales y técnicos que trabajan en la voladura, laexistencia de dispersión en los tiempos de retardo de los detonadorespirotécnicos convencionales y sus efectos sobre los resultados de lasvoladuras.

Es por esto, que es necesario conocer el comportamiento estadístico de ladispersión de los retardos, en condiciones lo más representativas de larealidad y a un costo accesible, con una técnica confiable.

Según esto, se propone la utilización de un equipo medidor de VoD pararegistrar los tiempos de detonación en condiciones dinámicas (set dedetonadores conectados en serie), validando su utilización mediante larealización de numerosos test en paralelo a equipos utilizados comúnmentepor los fabricantes de explosivos y entidades reguladoras (Contadoresuniversales con sensores de luz y Cámaras de alta velocidad), de limitadascondiciones de trabajo y a alto costo.


IMPORTANCIA DE MEDIR LA DISPERSIÓNDispersión 0% Dispersión 5%

Pozo detona anticipadamente

Variación en la dirección de movimiento

Variación en la distribución de energía explosiva


IMPORTANCIA DE MEDIR LA DISPERSIÓNDispersión 12%

Pozo detona anticipadamente

Variación en la dirección de movimiento

Variación en la distribución de energía explosiva ADAMSON/AGUILERA - MEDICIÓN DE DISPERSIÓN EN DESEMPEÑO DE SISTEMAS DE INICIACIÓN - ASIEX 2010

IMPORTANCIA DE MEDIR LA DISPERSIÓN

TRONADURA REALIZADA CON SISTEMA ELECTRONICO

7ms ENTRE POZOS 67ms ENTRE FILAS

TRONADURA REALIZADA CON SISTEMA PIROTÉCNICO

17ms ENTRE POZOS 109ms ENTRE FILAS


EN LA MEDICIÓN O MONITOREO…

• Con qué problemas nos encontramos??

•Modelos consideran geometría homogénea

•Modelos consideran cargas homogéneas

•Errores altos (aprox. 50%)

•Datos “Globales” de la voladura

•Desviaciones no consideradas

•En general no consideran secuencia de salida

•Problemas estadísticos (número de fotografías)

•Ajustes de algoritmos

•Depende de “la mano”

•Errores altos (aprox. 50%)


PRIMERA ETAPA: VALIDACIÓN CON EQUIPO CONTADOR HP - RETARDOS AISLADOS


INTERPRETACIÓN

FUERZA 1

NOMINAL 200ms

FUERZA 2

NOMINAL 200ms

NOMINAL 1000ms

NOMINAL 1000ms

Coordenadasdel punto indicado

Tiempo = 186.43ms

Distancia = approx 1m


RESULTADOS

POR ESTE METODO ENTONCES, SE PUEDE APRECIAR LOS SIGUIENTES RESULTADOS

Distancia Tiempo Nominal Tiempo HP Tiempo Actual CoV (terreno)1.0m 200ms --- 186.43ms 6.8%

2.0m 400ms --- 503.87ms 26.0%

3.7m 1200ms 983.7847 1170.48ms 2.5%

4.7m 1400ms --- 1331.24ms 4.9%

Es importante entender que estos tiempos hablan del momento actual de detonación en la secuencia de la tronadura en la mina


SEGUNDA ETAPA: REGISTRO CON RETARDOS EN SECUENCIA

Una vez comprobada lafactibilidad de utilizar el equipomedidor de VoD para medirretardos aislados (Etapa 1) seprocede a realizar test condetonadores en serie y registrarsu dispersión y factibilidad de latécnica bajo estas condiciones.


REGISTRO TIPO MICROTRAP - RETARDOS EN SECUENCIA


RESULTADOS: DETERMINACION DE PRECISION Y EXACTITUD (PRECISSION AND ACCURACY)

De un mismo lote de producto, con retardo nominal de 42 ms, se obtienen sus respectivascurvas de precisión, obtenidas con el equipo estándar (Hewlet-Packard) y con el equipoMicroTrap, observándose que ambas curvas poseen tendencias similares en cuanto a lostiempos de retardo aislados, confirmando la validez de la medición con el equipo MicroTrapen comparación al equipo Hewlet-Packard.

Medición con equipo Hewlet Packard

Medición con MicroTrap

Tiempo Nominal



Del mismo modo, para el mismo lotede producto, con retardo nominal de42 ms, se obtienen sus respectivascurvas de exactitud, obtenidas con elequipo estándar (Hewlet-Packard) ycon el equipo MicroTrap,observándose que existe unadiferencia importante en la desviacióndel tiempo de retardo de ambasmuestras, comparadas con el tiemponominal, y entre si.

Esto último se debe a la acumulaciónde tiempo existente por la deflagracióndel tubo de choque, no considerada enlos reportes entregados por losfabricantes.



Tiempo Nominal



¿QUE MEDICIÓN DEBERÍA UTILIZARSE PARA

DISEÑAR Y SIMULAR?

¿QUÉ MEDICIÓN SE UTILIZA ACTUALMENTE?



Tiempo Nominal

Por lo tanto…


TERCERA ETAPA: CORRELACIÓN CON CÁMARA DE ALTA VELOCIDAD (HSC) EN SECUENCIA DE DETONACION

Las cámaras de alta velocidad (HSC) son equipos validados y utilizados para realizar elmismo tipo de medición que se busca con el equipo MicroTrap, por lo tanto, sus registrosdeben ser comparados a los registros que entrega el equipo MicroTrap para así validardefinitivamente su uso.

Para esto, se realizaron una serie de numerosos test tendientes a comparar ambastécnicas.


REGISTRO DE LA CÁMARA DE ALTA VELOCIDAD


RESULTADOS

111.272

110.864

106.906

110.121

114.194

111.542

111.009

111.393

112.347

111.484

111.259

109.477

110.824

109.674

108.736

ms

MicroTrap

111.510

111.015

111.014

107.013

110.012

114.011

111.09

111.58

112.57

111.56

111.05

109.54

111.03

109.52

109.01

msHSC

DETONADOR

1.59%1.60%Cm

1.46%1.50%CoV

114.000114.194Max

107.000106.906Min

1.6131.661SD

110.733110.740Meanmsms

HSCMicroTrapDETONADOR

Se puede ver con este ejemplo, tomado al azardel set de test realizados, de retardo nominal109 ms, que existe una concordancia casiperfecta entre los tiempos registrados por laHSC y el MicroTrap.

La diferencia en valores a la décima de ms esdebida a la frecuencia de muestreoprogramada para cada equipo, siendo de unregistro (cuadro) cada 0.5 ms para la HSC, yde un registro cada 0.001 ms para elMicroTrap.



Medición con Cámara de Alta Velocidad

Tiempo Nominal

RESULTADOS: DETERMINACION DE PRECISION Y EXACTITUD (PRECISSION AND ACCURACY) PARA AMBAS TECNICAS

Otra forma de homologar los resultadosentregados por ambas técnicas es con elcalculo de la relación entre la varianza y lamedia (CoV) y la relación entre la media de lamuestra y la media nominal (Cm), bajo elconcepto de Precisión y Exactitud.

Dado esto, se muestra claramente que, para elejemplo anterior (109 ms), existe unacorrelación perfecta entre ambas técnicas,demostrando que son totalmentehomologables.


CONCLUSIONES (I)

• De acuerdo a estadísticos de bondad de ajuste, se demuestra que ambas mediciones (HSC y MicroTrap) son concordantes y correlacionables.

• Es factible medir secuencias completas de detonación, configurando la mezcla de detonadores de fondo y de superficie.

• La gran ventaja de esta metodología es que es fácil de implementar, los materiales a utilizar no son caros y es mucho más disponible o asequible que una cámara de alta velocidad (HSC), que además es de gran valor o costo.

• La interpretación de la información es directa y no se puede adulterar, además de poseer un gatillo o “trigger” de inicio de registro en el punto o evento que se quiera registrar.


CONCLUSIONES (II)

• El equipo MicroTrap está acondicionado y diseñado para trabajos en terreno, condición que hoy en día afecta principalmente a los equipo HP y las HSC, posee su propia fuente de energía y su autonomía es de una gran cantidad de horas, condición que no poseen los otros sistemas.

• Es fácilmente homologables a una calibración por las entidades regulatorias, ya que, por lo general, poseen este mismo tipo de equipos para el control de explosivos.

• Es factible medir secuencias de detonadores ya sea eléctricos, no-eléctricos o electrónicos.

• Es factible medir la precisión de los circuitos completos de iniciación y de esta forma poder establecer su comportamiento y evaluar el efecto de ellos en la tronadura.


GRACIAS POR SU ATENCIÓN

(THANKS FOR YOU ATTENTION…para los gringos…)

(GRACIÑAS POR SU ATENSAOCIÑA…para los brasileros…)


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