Sistema de Iniciacion Electronic A Para Detonadores

SISTEMA DE INICIACION ELECTRONICA PARA

DETONADORES

UNIVERSIDAD DE ATACAMA FACULTAD DE INGENIERIA DEPARTAMENTO DE MINAS

INTRODUCCION

La industria de la minería y los explosivos está adoptando rápidamente todas las formas de tecnología para mejorar el rendimiento. Una de las tecnologías que se está desarrollando para mejorar la eficiencia de las voladuras y la economía minera es el detonador electrónico. Actualmente, existen diversos tipos de sistemas electrónicos que están siendo probados y usados en la industria, los cuales usan un tipo de dispositivo de energía almacenado para energizar sus circuitos de sincronización y explosión. Es esencial que los usuarios conozcan los productos, procedimientos y prácticas recomendadas antes de usarlos.

El Instituto de Fabricantes de Explosivos (I.M.E.) es una asociación de seguridad de la industria de explosivos comerciales de América del Norte. Fue fundada para proporcionar la información técnica y las recomendaciones adecuadas respecto de los materiales explosivos y para ser usada como una fuente que proporciona datos confiables respecto de su uso. La principal preocupación del I.M.E. es la seguridad y protección de los empleados, usuarios, el público y el ambiente durante la fabricación, transporte, almacenamiento, manipulación, uso y eliminación de los materiales explosivos usados en voladuras y otras operaciones esenciales.

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DETONADOR ELECTRONICO

1. Entendiendo sistema Electrónico de Iniciación

Con objeto de entender el sistema Electrónico de iniciación, discutiremos algunos puntos suponiendo sistema Pirotécnico y Electrónico

a) Hay varios tipos de sistemas electrónicos siendo probados y usados en la industria minera, los cuales utilizan algún tipo de dispositivo almacenado de energía para proveer energía para su cronometraje y circuitos de disparo. Todos los Detonadores Electrónicos tiene un sistema para almacenar energía eléctrica dentro del detonador como una manera de con tal que retraso cronometrando y la energía de iniciación.

b) Todas las demás tecnologías convencionales existentes del detonador incluyendo tubo de choque, eléctrico o de la mecha de seguridad, etc. utiliza energía pirotécnica como una manera de retraso y la iniciación. Aunque la construcción de detonador electrónico no puede parecer ser significativamente diferente, hay una diferencia del diseño muy básica entre un detonador electrónico con el de tubo de choques y detonadores eléctricos.

c) Una de las diferencias básicas en el retraso electrónico con sistema pirotécnico de retraso recae sobre la posición del iniciador. En el detonador electrónico el iniciador queda bajo el módulo de retraso (la oportunidad del momento), considerando que ambos, el tubo de choque y el detonador eléctrico (Fig. 1) utiliza el iniciador antes de elemento de retraso (la función del tubo de choque como iniciador en el dispositivo del tubo de choque). Otra diferencia básica en diseño de detonador electrónico es el uso de algún tipo de dispositivo eléctrico almacenado de energía, típicamente condensador, es usada en el módulo de retraso. La construcción y diseño de detonador electrónico cambian de fabricante a fabricante.

Fig.1

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d) En el caso de detonador electrónico que utiliza indicación estándar del tubo de choque como la señal de aporte, eso transforma en el pulso eléctrico a través del uso de una cargo explosivo pequeño (el impulsor) acoplado a una pieza altamente eficiente en el elemento cerámico (el generador) y (el acumulador eléctrico de energía (el condensador). Al recibo de una señal termal de choque entuba la carga explosiva pequeña en los fuegos del detonador del impulsor. Esto activa la pieza del dispositivo cerámico, lo cual a su vez causa que corriente fluya a través del diodo de la dirección para cargar a la cuenta condensador de almacenamiento. Un regulador de voltaje le provee una fuente de voltaje sustancialmente constante a oscilador controlar la frecuencia.

e) El detonador electrónico Programable (Fig. 2) utiliza indicación estándar como la señal de aporte, lo cual es transformado en el pulso eléctrico a través del uso de componente principal. Este recibe de una señal eléctrica que causa que la corriente fluya a través del diodo en la dirección para cargar el condensador de almacenamiento. Un regulador de voltaje le provee una fuente de voltaje sustancialmente constante al oscilador para controlar la frecuencia. Un circuito de "poder reanudado" precarga el contador en la aplicación inicial de la tensión de entrada. Una vez que el voltaje en el condensador de almacenamiento ha aumentado más allá de un borde colocando el contador empieza a decrecer en cada aporte pulse de oscilador. Como el contador digitalmente en cero pasa de baja, la salida para el interruptor de tiroteo activa toda energía restante en el condensador de almacenamiento que fluye al iniciador. El resultado final es un detonador electrónico.

f) El sistema Electrónico del Detonador puede ser agrupado en dos categorías básicas, (i) Sistema De Instalación Programado y (ii) el Sistema De Localización Programable o Sistema Programable.

i. Sistema De Instalación Programado generalmente hace una gran semejanza para el sistema convencional de choque eléctrico pirotécnico estándar entubando detonadores. El sistema de instalación programado utiliza período fijo de retraso para el diseño de explotación. Los hoyos están generalmente cargados e interconectados arriba en la misma manera al igual que con el sistema estándar eléctrico del tubo de choque y. La desventaja principal de la instalación programada fija engaños de sistema de cronometraje en su poca flexibilidad en las oportunidades del momento de instalación, los resultados en la generación de inventario se ponen difícil para mantener.

ii. Sistema Programable utiliza tecnología electrónica para los cronometrajes programados de retraso "en el sitio". No hay retraso fijo cronometrado asociado con estos detonadores. Estos sistemas confían en comunicación directa con los detonadores para el tiempo correcto de retraso según diseño de explosión, ya sea antes de cargar, después de cargar o simplemente antes de disparar. De hecho, el sistema utiliza algún tipo de memoria electrónica que los permite estar programado en cualquier momento hasta que el disparo controlado es dado. Debido a su ventaja de flexibilidad en hacer cesión se

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demoran cronometrajes, sistema programado es generalmente referido como Detonador Electrónico.

Fig. 2

g) Software de diseño de voladura que actualmente en unos días se ha convertido en la cimentación del trabajo perforador de explosión en minas grandes en países desarrollados. Usando el software de diseño de voladura un ingeniero puede fabricar el diseño de cronometraje en la oficina, se puede simular la explosión en un PC, luego puede optimizarse el diseño antes con tal que el plan de explosión sea conocido por el personal del área. Con el sistema de detonador electrónico, fácilmente la iniciación del sistema puede ser integrado con detonación diseñado en el software y la optimización del diseño se vuelve mucha mas fácil.

h) Algunas compañías en el extranjero han sacado de entre manos sistema electrónico del detonador con la capacidad de Iniciación Programadora Remota y Remota. La secuencia de explosión puede ser enviada y la explosión iniciada por un protocolo radiodifusor inscripto de frecuencia. Esto elimina el uso de cable de entrada y aumenta la distancia de seguridad de la explosión al punto de tiroteo, arriba para varios kilómetros, si es necesitado.

2. Cargando y el disparo con Detonadores Electrónicos

El módulo electrónico de ignición del detonador tiene un número de la Identificación asignado mantenido en el chip interno. El detonador electrónico con cable del tramo para conexiones es provisto en un carrete (Fig. 3A). En instalar la ronda para ser explotado, el detonador electrónico es introducido en el impulsor. El primer es cargado en cada barreno (Fig. 3C). Luego, el barreno es cargado con el agente /explosivos escogido para la voladura. Antes de descender el barreno, el registrador digital está en forma de gancho sobre cada tramo alambre y digitalmente comprobado para los cortos circuitos, los circuitos abiertos, y la integridad operacional. Una vez que esta comprobación ha sido hecha, el detonador electrónico es asignado su valor de cronometraje. Todo de esta información se guarda en el registrador digital mientras el

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valor de cronometraje está almacenando permanentemente en el sistema de circuitos integrado del detonador electrónico. Después de que el procedimiento programador está completado, todos los detonadores electrónicos están en forma de gancho conjuntamente conectándose con conectores de tipo instantáneo de línea (Fig. 3B). Una vez que la instalación eléctrica está completada el registrador digital está relacionado al circuito de explosión para verificar la funcionalidad del round enviando un telegrama. El registrador luego revisa en busca de continuidad de la línea de tiro, detonadores adicionales, y de detonadores que tienen conexiones defectuosas o ninguna de las conexiones en absoluto. La comprobación de funcionalidad de cada detonador electrónico y el round a ser explotado por el uso del registrador digital sirve de una comprobación de continuidad del circuito. La información es entonces inspeccionada en contra del esquema de explosión. El registrador está luego vinculado con la máquina de explosión para descargar la información de explosión (Fig. 3D Fig. y 4). El software de la máquina de explosión completamente verificando el hardware del sistema, software y la integridad del round alambrado. Esta información es exhibida en la pantalla de la máquina de explosión antes de que la explosión pueda ser armada y disparada. La máquina de voladura no armará la malla hasta el sistema operacional compruebe que está completado y no indique ningún error. El sitio de detonación debe ser limpiado previamente para equipar la malla. Luego el operario de minas que detona explosivos puede disparar la malla.

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En general, el cronometraje preciso y flexible que permite a los operarios de explosivos hacer pequeño pozo en el que hacen un agujero y una fila para los cambios que dan las inexactitudes de perforación. Adaptando el diseño de explosión a las condiciones reales pueden mejorar la seguridad y fragmentación, lo cual puede reducir costos optimizando la carga y el ciclo de transporte, el rendimiento creciente de la chancadora, y reduciendo la cantidad de manejo demasiado grande y fragmentación secundaria. Además, las manipulaciones precisas y variables de cronometraje de retraso realzan la estabilidad la frente y preservación de la cresta del banco, resultando operaciones mineras más seguras y también reducción de vibración de la tierra. Estas mejoras aceptan para la colocación más precisa de barrenos para tener éxito en las explosiones. La optimización del diseño de detonación para tomar mayor ventaja de exactitud electrónica de detonadores, expande el modelo de explosión y reduce el consumo de explosivo sin afectar negativamente la producción. Los detonadores electrónicos generalmente son programables con incrementos de 1-ms y retraso de ± 0.5 ms.

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500 m. Línea de Disparo

200 m.

100 m. Líneas de Conexión 50 dets c/u

Línea Troncal

BM



3. Sistema electrónico v/s Sistema Pirotécnico

Las diferencias entre los dos sistemas es lo referente a la exactitud de cronometraje y confiabilidad de una explosión, los que son enumerados en la Tabla - A:

Tabla A

TIEMPOSistema de iniciación pirotécnica Sistema de iniciación electrónica1. Detonador con rango de precisión de ± 10%

1. Detonador con precisión de ± 0.5 ms

2. Tiempo de retardo en el tubo de choque 2. Tiempo de retraso en los conectores del detonador

3. Tiempo de retardo en cordón detonante 3. Tiempo de retardo en el emparejamiento de alambres

4. Cronometraje de retraso limitados 4. Cualquier cronometraje de retraso (aumentando 1 ms)

CONFIABILIDADSistema de iniciación pirotécnica Sistema de iniciación electrónica1. Funcionamiento del detonador desconocido

1. Funcionalidad del detonador conocida

2. Funcionamiento del tubo de choque desconocido

2. Funcionalidad principal del detonador conocida

3. Funcionamiento de cordón detonante desconocido

3. Funcionalidad del cable aparejado conocida

4. Enganche 100% desconocido 4. Seguridad de enganche 100%5. Funcionalidad de la detonación desconocida

5. Funcionalidad de unidad de iniciación conocida

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Como discutimos anteriormente, los detonadores electrónicos proveen un cronometraje más preciso que los detonadores pirotécnicos convencionales que confían en la combustión acelerada de una composición pirotécnica. La capacidad de exactitud de cronometraje del detonador electrónico da rienda suelta a que para: (i) aplicación mas eficiente de energía explosiva, (ii) fragmentación mejorada de la roca y uniformidad de tamaño, (iii) aumento de productividad de excavación, (iv) ahorro de costo en la excavación y las operaciones siguientes, (v) la mejorada aceptación para la explotación, (vi) un beneficio adicional de detonadores electrónicos es el control mejorado de corrientes de aire y vibración inducida en la explosión.

4. Los beneficios tecno-económicos de los detonadores electrónicos en la grandes mineras

En una era donde las ganancias constantemente son erosionadas, las mineras ven hacia los desarrollos de tecnología un problema que se soluciona disminuyendo y extrayendo los costos de la mina. Una tecnología emergente que podría asistir una mina en convertirse en más costo efectivo son los detonadores electrónicos. La introducción de la alta exactitud en el detonador electrónico puede verse como el salto cuántico en bombardear la ciencia. Para después de pocos años, el foco ha recaído sobre uso comercial de detonadores electrónicos y la extensión para la cual la promesa de oportunidad del momento es precisa y programable, ya que puede ayudar a las minas con sus problemas medioambientales y de productividad. Así, la colectividad que bombardea, ahora, puede convertirse en un mejor acondicionado para mejorar las metodologías y acercamientos actuales de diseño de explosión. La secuencia de detonación del barreno es exactamente controlada desde uno de los parámetros más críticos, teniendo un impacto directo en la actuación global de explosión.

Al principio, al cuantificar los beneficios de detonadores electrónicos fue confinado para sitios pequeños de prueba. Estos estudios probaron la exactitud y la consistencia de la precisión electrónica de cronometraje del detonador, mejoraron la fragmentación con subsiguientes aumentos de productividad y los ahorros de costos pertinentes. El reto fue implementar detonadores electrónicos en una operación de producción grande, en gran escala, algo semejante como la voladura del banco de la dragalina, lanzar una explosión, etcétera. En este panorama, el efecto verdadero y otros beneficios de detonadores electrónicos emergerán. Ahora las buenas noticias son, en países desarrollados que la mayoría de las explosiones en mayores operaciones es llevada fuera con alta exactitud del detonador electrónico con beneficios tecno-económicos sustanciales.

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4.1. El significado de exactitud de cronometraje de retraso en grandes explotaciones mineras

En una explosión, la energía explosiva tiene para ambos la suspensión y remoción de rocas en los cuales es aplicada. Su efectividad es directamente proporcional para la carga efectiva que la energía debe vencer. Esta relación es crucial en el diseño básico de detonación. Cualquier variación en el cronometraje de detonación del pozo, que daría como resultado un pozo siendo disparado antes o después de su tiempo nominal de disparo dará como resultado la carga a las relaciones de energía que tendrán efecto adverso en la explosión.

En gran minería a gran escala, el cronometraje de retraso del disparo de barreno tiene un impacto directo, (i) fragmentación resultante, (ii) lanzamiento porcentual y conseguido, (iii) niveles de vibraciones generadas y (iv) niveles de ruido generado.

El diseño pirotécnico del detonador es tal que la dispersión promedia de disparo retardado es ± 10 %. Esto significa que para un barreno que le debería disparar a los 25ms de iniciación, podrían iniciar en 22.5ms o 27.5ms. Esto no puede parecer que un gran desacuerdo, excepto por el efecto resultante. La dispersión en un detonador de retraso de 500ms dará pie a que para disparar en cualquier momento a 450ms o 550ms o sea un rango de 100ms. Estando tomado en cuenta que los retrasos del inter pozo de 10ms están usados en una explosión, la secuencia del tiroteo esta casi garantizado.

La llegada es bastante esperada debido a la gran exactitud que el detonador electrónico provee en las nuevas oportunidades al usuario en el explosivo final. La colectividad que estalla puede volverse mejor acondicionado y capaz de mejorar los acercamientos actuales y las metodologías usadas en el diseño de explosión. Los progresos dramáticos de las tecnologías de explosión pueden ser presenciados en los últimos años. La calidad y la función de los productos han sido mejoradas sustancialmente. El detonador de alta exactitud trajo consigo un nuevo significado para uno de los aspectos fundamentales de diseño de explosión; La secuencia controlada precisa de detonación de barreno es uno de los parámetros más críticos que tienen un impacto directo en la actuación global de explosión de muchas formas.

De hecho, la efectividad potencial que la energía disponible de los explosivos que tienen para la suspensión y desplazamiento de la masa de la roca es directamente proporcional a la carga efectiva que la energía debe vencer. Esta relación es una clave en el diseño básico de explosión. Una secuencia controlada precisa de detonación de explosión es un parámetro fundamental del diseño haciendo una especialidad dirigir efecto en la actuación global de explosión. Cualquier variación en el cronometraje de detonación del pozo resulta dentro del pozo que se trono antes de o después de su tiempo nominal de disparo. El pozo para agujerear la

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detonación todavía podría permanecer verdaderamente secuenciado a los pozos que potencialmente podrían desencadenar la secuencia. Esto dará como resultado una carga para las relaciones de energía que puedan tener impactos adversos en la actuación de una explosión. Los resultados de estos impactos son generalmente presenciados como: (i) las grandes cantidades de exceso, (ii) la fragmentación escasa de la roca, (iii) los altos niveles de vibración, (iv) los altos niveles de chorros de aire, (v) los incidentes de Flyrock, (vi) la necesidad se incrementada para la voladura secundaria, (vii) la incrementación de costos en la molienda y excavación, etc. Los estudios han demostrado que la detonación precisa de barreno proveería eficazmente la reducción al mínimo de este cronometraje adverso a los impactos referidos. Estos estudios pusieron a prueba al barrenero electrónico en términos de: (a) la exactitud del Detonador, (b) la predicción de Vibración y (c) la fragmentación de la Roca.

4.2. Los desafíos y estrategias para la introducción de Detonadores Electrónicos en grandes explotaciones mineras

El desafío recae ahora en la introducción de detonadores electrónicos en un ambiente de producción a gran escala de operaciones a cielo abierto. El primer objetivo de cualquier grado de operación a cielo abierto para usar detonadores electrónicos, es la posibilidad de reducir los costos globales. Generalmente, los costos de perforación y voladura forman uno de los componentes principales de cualquier gran estructura de costos de la mina a cielo abierto, o sea aproximadamente 35 % del costo consumible total. La aplicación eficiente de explosivos insinúa menor explosión en conjunto con el ensayo y costo para crear al menos con los mismos resultados al igual que con la pirotecnia en términos de la fragmentación.

Inicialmente, la estrategia básica de implementación de detonadores electrónicos en cualquier gran operación a cielo abierto debería ser el uso de detonadores electrónicos con los parámetros exactamente iguales relacionado con detonadores pirotécnicos. Los resultados y las funciones de cada explosión deben ser evaluados con base en la mejora continua, y los pequeños cambios graduales deben estar hechos conjuntamente. Este proceso debe ser repetido a través de algunas fases hasta cuando un resultado óptimo es logrado. Los datos en términos de la función de explosión, la productividad de la dragalina y los costos, deben ser captados a todo lo largo del proceso. Esta información sirve para que la base del análisis y las posiciones de impermeabilización exijan mejoras. Aunque, mientras se implementa, el foco tiene que estar en el ahorro de costos, ya que la mejora es en términos de vibración y airblast, los que están para ser establecidos. Irónicamente, las mejoras en términos de la vibración de la tierra y airblast no pueden ser cuantificadas en términos de costos, pero los efectos pueden ser medidos por un sismógrafo y los beneficios pueden sentirse en el ambiente circundante de la mina y las estructuras vecinas.

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4.2.1. El monitoreo de funciones de explosión

Durante la prueba con Detonadores Electrónicos, las funciones de explosión son monitoreadas y las ventajas deberían ser establecidas al seguir adelante.

a) La fragmentación mejoradaLos resultados de fragmentación son analizados después de la explosión. Con este propósito, los paquetes de software como Wipfrag o Split también pueden ser empleados. La fragmentación del análisis da como resultado términos de tamaños pertinentes del fragmento, o las mejoras de eso. Sin embargo, no hay necesidad de probar la fragmentación mejorada, ya que en su estado actual visualmente analizado y los beneficios están evidentes en el rendimiento específico del manejo, de la excavadora, de la chancadora, transporte, etc.

b) La productividad aumentada de la máquinaLa productividad del dozer y de la dragalina forman parte del día a dia de los controles operacionales de una mina grande. Generalmente, la decisión de la toma de decisiones de la gerencia de la mina para investigar el efecto resultante de la fragmentación mejorada, está mejorada la productividad del dozer y de la dragalina en todos los casos donde tales pruebas del campo que se transmitieron se observarn beneficios sustanciales en la productividad operacional incluyendo reducción de tiempo del ciclo. En uno tal caso que la mejora se observó en la productividad del dozer es aproximadamente 17 % y la mejora en la productividad de la dragalina es aproximadamente 8 %, con una reducción de 5 % dentro del tiempo global de ciclo.

c) El requisito reducido de perforaciónLas grandes minas de producción, generalmente afrontan el inventario de material de voladura cercado por su blanco de alta de producción. Esto significa que no les basta el inventario practicado en el campo al comparar al blanco dado. El proceso de implementación de detonadores electrónicos en un alto de producción, la extracción de la mina debería estar en diversas etapas. Los patrones del barrenado deben ser incrementados gradualmente y por consiguiente ejercer presión sobre el inventario del barrenado que es aliviado y subsiguientemente las ausencias de disponibilidad de material de explosión se acortan.

Por poner un ejemplo, en la Tabla B, las funciones que se llevan a cabo de las pruebas con cambios a detonadores electrónicos se hizo en la sobrecarga del barrenado modelado en un block de dragalina en una producción alta de las minas de carbón a cielo abierto y el efecto tuvo en el perforador una longitud de block de 300m (las minas de carbón a cielo abierto sudafricanas).

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Tabla B

PARAMETRO ETAPA 1 ETAPA 2 ETAPA 3Espaciamiento de

Pre-Split (m)4 4 4

Punto muerto de Pre-Split (m)

3 3 3

Profundidad del pozo (m)

32 32 32

Diámetro del pozo (mm)

260 260 260

Burden (m) 7 8.3 10Espaciamiento (m) 9 10 11Espaciamiento de primera fila (m)

7 8.3 9

Longitud de contenido (m)

4 4 5

N° de filas 6 5 4N° de pozos 285 233 196

Cambio porcentual relativo a Etapa 1

--- -18% -31%

La mejora sustancial en el inventario explotado observado después cambia en el modelo de explosión con el mismo número de máquinas de la barrenadora.

d) Costo reducido del explosivoIncrementando el patrón del barrenado (como la de la Tabla B), el número de pozos en un block de explosión se acorta. Esto implica un factor superior de polvo (manteniendo la cantidad de explosivos de la misma forma del pozo), o sea más metros cúbicos de material de lastre explotado por kg de explosivos usados. Así, con mejores y precisos cronometrajes de retraso el explosivo costeado de explosión se acorta. La reducción de costo fue aproximadamente 30 a 35 por ciento de la etapa 1.

e) Reducción de vibración y rocasHay muchas variables y constantes complejas que colectivamente dan como resultado la formación de una onda complicada de vibración. Con tal que un diseño de para la explosión y aplicación de controles correctos del campo durante todos los pasos de la perforación y la operación de explosión, ayudan a minimizar los impactos adversos de vibraciones de la tierra. El propósito debería considerar el diámetro de barreno correcto y el modelo que refleja la distribución y utilización eficiente de la energía explosiva cargada en el pozo. El diseño de explosión también provee la cantidad apropiada de tiempo, que se demora entre pozos adyacentes en una explosión para proveerle al explosivo el nivel óptimo de confinamiento de energía.

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Teniendo los parámetros al máximo, el efecto en la composición de la forma de onda de vibración de la tierra son (i) Geología entre el sitio de explosión y la posición del monitor y (ii) cronometraje preciso entre pozos de explosión en una secuencia de detonación.

De esa manera, se ha observado, incorporando cronometrajes precisos de retraso con la ayuda de detonadores electrónicos de retraso la reducción sustancial en la vibración de explosión inducida.

5. La reacción estructural para la vibración inducida en explosión de la tierra

La respuesta estructural para hacer en la explosión inducida de vibración de la tierra es un fenómeno que ha sido analizado por largos años. Es conveniente cada vez más importante, desde un punto de vista medioambiental, minimizar vibraciones inducidas en hábitats urbanos por la voladura. La investigación desarrollada por el USBM, universidades, y otros, sobre lo último en los últimos dos decenios en la voladura, han concluido que las estructura residenciales niveladas de respuesta para la detonación de vibración inducida de la tierra están bajo la dependencia de la velocidad culminante de la partícula y la frecuencia de la forma de onda. La frecuencia es el número de oscilaciones que las partículas de la tierra vibran por segundo como una ola de vibración de explosión que pasa por la posición de las estructura. Los investigadores han demostrado que, por encima de la tierra las estructuras resuenan cada vez que son excitadas por una vibración, conteniendo energía adecuada correspondiendo a la frecuencia fundamental de la estructura. El valor de esta frecuencia es primordialmente dependiente de la masa, altura y rigidez de la estructura. La respuesta máxima aloja para estallar inducido que vibración de la tierra ocurre cada vez que la frecuencia de la vibración de la tierra corresponde a la frecuencia de resonancia natural de la morada. Asimismo, si ahí es pequeño o no la energía en la frecuencia de resonancia de la estructura, la respuesta estructural para la vibración será insignificante.

Cuando una estructura recibe un disturbio inicial, vibrará una o más de sus frecuencias naturales, que es controlado por su masa y distribución de rigidez. Las frecuencias más altas del sistema son siempre la multitud de la frecuencia fundamental. Estas características en una estructura son el factor controlante en respuesta a una carga dinámica como tierra que de la vibración inducida por una explosión. Hay dos métodos que pueden usarse para calcular las propiedades dinámicas de una estructura. Uno de estos métodos está por teoría (el Análisis Modal de la Computadora) y el otro está por el experimento (la Función de Respuesta de Frecuencia). El análisis modal de la computadora se hace registrando en una computadora la magnitud física, y las propiedades geométricas y físicas materiales de una estructura. Por la vibración de adición inducida de circulación, la explosión, la construcción o los fenómenos naturales la respuesta del modelo puede estar calculada. Considerando, la Función de Respuesta de Frecuencia (FRF), es una técnica experimental usada para calcular las propiedades dinámicas de una estructura. Esta técnica es ampliamente usada en diferentes industrias para solucionar muchos tipos de problemas dinámicos, como el

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fracaso estructural, ruido y vibración. Generalmente, para calcular al FRF de un sistema, el sistema necesita ser excitado con alguna clase de una señal. Esta señal es designada mediante una indicación de aporte. La señal de aporte sería una vibración de la tierra en la función del edificio y la respuesta estructural para la vibración de la tierra es la señal de salida. Para calcular al FRF de una estructura, la vibración de la tierra es generada y medida simultáneamente con respuesta estructural. Para hacer esto, los sensores de vibración son colocados en la estructura y la tierra. La vibración de la tierra puede ser generada explotando un poco de explosivo enterrado en la tierra cerca de la estructura.

5.1. El análisis de explosión del pozo distintivo para el control de vibración usando sistema del detonador electrónico que cronometra el retraso preciso

Un método de otro controlador de vibraciones de explosión que modificada la distancia a escala empezó a utilizarse tiempo atrás. El punto crucial de la metodología es el uso de una señal de explosión piloto que tiene en cuenta las propiedades sísmicas de toda geología complicada entre la explosión y las posiciones de objetivo. Por consiguiente, no requiere cualquier suposición o modelo geológico. El análisis ilustra cómo puede estar el intervalo de retraso entre barrenos escogidos para controlar y minimizar la energía de vibración dentro de la banda estructural de respuesta. Los estudios de investigación habían señalado que la vibración de explosión pudo estar simulada explotando un "pozo distintivo" con la vibración monitoreada en posiciones críticas, y luego usando una computadora para superponer las formas de onda con variar retrasos (Fig. 5). Por las veces de retraso de elección (Δ̠Mt) que crean interferencia destructiva en las frecuencias se favoreció por la geología local, la vibración "resonante" que despierta los elementos estructurales en las estructuras, las residencias y contraría a los vecinos podrían ser reducidos. En este método, las veces precisas de retraso son cruciales para el control efectivo de vibración, se dispersan las veces de disparo limitadas el método gravemente. Los detonadores electrónicos tienen una dispersión de menos de un milisegundo. A consecuencia de todos estos, los investigadores han comenzado a encontrar ambas limitaciones y el nuevo potencial de esta nueva técnica es la vibración controlante de explosión.

Brevemente hablando, en este sistema de análisis, una sola explosión (el pozo distintivo) de prueba del pozo es desencadenada en el sitio de explosión. La secuencia de explosión está simplemente definida como una serie de detonaciones solas del pozo que se separó por una cantidad dada de tiempo. Es la relación entre el tiempo y la geología del sitio que tiene la mayor parte de efecto en el tamaño y composición de frecuencia de la vibración de la tierra, ondean. Esta relación entre medir el tiempo y la geología ha conducido al desarrollo de varios programas de computadora sofisticados para predecir y modificar la explosión de vibraciones inducidas. Estos programas tramitan una sola sintonía de vibración de explosión del pozo en una posición dada de explosión de producción, y a través de miles de iteraciones matemáticas pronostica y simula la forma de onda sintética, su tamaño

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y composición de frecuencia para cualquier cronometraje dado de retraso entre pozos adyacentes en fila y en medio filas consecutivas en una explosión.

Los "Fourier Frequency Spectrum Analysis" de esta explosión indican la característica dominante de frecuencia en los sitios de la grabación. El análisis de la computadora determina la aplicación del cronometraje de retraso entre pozos, entre las filas y entre las cubiertas que produciría la explosión óptima inducida de vibraciones para las estructuras y las permanencias.

En otras palabras, "el Análisis distintivo del Pozo" es una técnica modeladora que ayuda a controlar los efectos adversos de la explosión de vibraciones inducidas. El proceso involucra controlar el contenido de frecuencia por las veces ajustadas de retraso dentro de una explosión conteniendo varios cargos explosivos. El riesgo para las estructuras adyacentes está por consiguiente mitigado. Así, con la tasa creciente de ayuda de sistemas iniciáticos electrónicos como una herramienta para controlar la molestia de vibraciones, las técnicas modeladoras se están volviendo más populares. La introducción de una alta exactitud del detonador electrónico en el mercado comercial de explosivos tiene muchos efectos positivos en el área de predecir y controlar la explosión de vibraciones inducidas. Ha sido obedecido sin la implementación de detonadores electrónicos que el anteriormente citado software de técnicas sea muy ineficaz. También se ha dicho que, los diseños del cronometraje por la anteriormente citada técnica con detonadores electrónicos que los productos explotan con una duración característica puesta en cortocircuito. Esto asociado con el contenido alto dominante de frecuencia de las vibraciones reduce el tamaño de respuesta estructural. Recientemente ha desarrollado y ha emprendido una herramienta de desarrollo del software Distintiva del Análisis del Pozo, lo cual le permite a los usuarios simular un gran número de veces de retraso de cargo muy de prisa. El software, de hecho, es una técnica modeladora usada para ayudar a controlar explosión vibraciones inducidas.

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e.1.1. Las ventajas de la técnica, Análisis Distintivo de Explosión del Pozo, para el Control de Vibración

Esta técnica provee el óptimo cronometraje electrónico al mantener el alto nivel de producción con eficiencia por la cantidad creciente de explosivos por el retraso (kg/tiempo) y provee la seguridad estructural global de explosión. Además, los resultados de la explosión puestos en cortocircuito en la duración en mitigar los efectos de la explosión inducida por vibración. Por consiguiente, como la post-detonación por la que las vibraciones son disminuidas son frecuentemente crecientes, muchas explosiones pueden ser emprendidas con mejor actuación operacional, sin comprometer los rigurosos estándares de seguridad del ambiente. Así la herramienta de desarrollo del software de Análisis del Pozo, distintiva disponible puede

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usarse para ayudar a optimizar y mejorar eficiencia operacional global. También se ha observado que este método de control de vibración es factible para explosiones subterráneas igualmente.

Así, la ocurrencia de detonadores electrónicos y el desarrollo de informáticas trajeron una nueva expectación controlando el nivel de vibración y, por lo tanto, llevan a cabo mayores operaciones de explosión, en superficie y operaciones subterráneas. Hoy la detonación electrónica ha transformado la eficiencia de producción en minas por las explosiones mayores permitiendo que la explosión se manipule, mejorando la eficiencia del ciclo de voladura con seguridad realzada y la dilución inferior de mineral.

6. Bombardeando seguridad y oportunidades

La gran ventaja de este tipo de detonador es su seguridad contra cualquier corriente desviada, la radiación del radar u otra interferencia electromagnética (EMI) y su seguridad en contra del uso indebido. No puede ser disparado simplemente por una batería u otras fuentes eléctricas.

a) Los detonadores electrónicos de retraso se ocupan de las siguientes preocupaciones de seguridad:

I. Único ID del detonador que está asignado por el fabricante permitirá para rastrear la cadena del suministro de manufactura para el usuario final;

II. Cronometraje de atraso programable;III. Puede ser iniciado sólo por máquina autorizada de explosión después de

alimentar todos los datos. Así, impedirá uso indebido de los detonadores por elementos antisociales.

b) Las oportunidades de voladura con Detonadores Electrónicos son:

I. Control de frecuencia / PPV ControlII. Los modelos del los pozos del Open pit emitiendo varios retrasos

III. Andamio de aireIV. Andamio múltiple de los intervalos mínimos de retrasoV. La gran voladura del banco

VI. La suavidad de la pared de la voladuraVII. La optimización de la fragmentación

VIII. La reevaluación del periodo de retraso

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Propuestas de seguridad deInstituto de Fabricantes de Explosivos

Siempre siga advertencia del fabricante y las instrucciones, especialmente de gancho de procedimientos y de seguridad precauciones.

El fuego siempre detonadores electrónicos con el equipo y procedimientos recomendados por el fabricante.

Siempre verifique la integridad del sistema detonador antes de la iniciación de una explosión.

Siempre mantener el circuito de disparo completamente aislado de tierra o de otros conductores.

Siempre use los cables, conectores y dispositivos de acoplamiento especificado por el fabricante.

Siga siempre las instrucciones del fabricante al abortar una explosión. Espere un mínimo de 30 minutos antes de regresar a un lugar de la explosión después de abortar una explosión a menos que el fabricante proporciona otras acciones específicas instrucciones.

Siempre está claro el área de la explosión de personal, vehículos y equipo antes de conectar a los disparos dispositivo o controlador de explosión.

Siempre mantener conduce detonador, dispositivos de acoplamiento y conectores protegidos hasta el momento de la prueba o el fuego de la explosión.

Siempre mantener los extremos del cable, conectores y accesorios, limpio y libre de suciedad o contaminación antes de la conexión.

Siga siempre las instrucciones del fabricante para conectar el sistema para detonadores electrónicos.

Siempre siga las prácticas recomendadas por el fabricante para proteger a los detonadores electrónicos de electromagnética, RF, o de otras fuentes de interferencias eléctricas.

Siempre proteger cables detonadores electrónicos, conectores, dispositivos de acoplamiento, tubo de choque o de otro tipo los componentes de los abusos y los daños mecánicos.

Asegúrese siempre de que la pistola a su cargo tiene control sobre el lugar de la explosión en toda la programación, el sistema de de carga, disparos y la detonación de la explosión,

Siempre tenga cuidado extremo cuando los tiempos de retardo de programación en el campo para asegurar diseños explosión correcta. Programación incorrecta puede dar lugar a fallos de encendido, flyrock, comprimir el aire y las vibraciones excesivas.

NUNCA se debe mezclar los detonadores electrónicos y detonadores eléctricos en la explosión misma, incluso si son hechas por el mismo fabricante, a menos que tal uso sea aprobado por el fabricante.

NUNCA se debe mezclar los detonadores electrónicos de diferentes tipos y / o versiones de la explosión misma, incluso si son realizados por el mismo fabricante, a menos que tal uso sea aprobado por el fabricante.

NUNCA mezclar o utilizar detonadores electrónicos y equipos de diferentes fabricantes.

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NUNCA use la prueba de equipos y aparatos de chorro diseñados para los detonadores eléctricos con electrónica detonadores.

NUNCA use el equipo o detonadores electrónicos que parecen ser dañados o mal gestionada.

NUNCA intente utilizar máquinas de limpieza, probadores, o instrumentos con detonadores electrónicos que no son diseñado específicamente para el sistema.

NUNCA intente cortar y empalmar conduce a menos que específicamente recomendado por el fabricante.

Nunca haga gancho final para la cocción o un controlador de dispositivo de explosión hasta que todo el personal está alejado del área de explosión.

Pozos de carga nunca en el trabajo abierto, cerca de las líneas de energía eléctrica a menos que las líneas de fuego y los cables de detonador de están anclados o son demasiado cortos para llegar a las líneas de energía eléctrica.

Nunca manipule o utilice detonadores electrónicos durante la aproximación y el progreso de una tormenta eléctrica.

El personal debe ser retirado de la zona de la explosión a un lugar seguro. NUNCA use los sistemas de detonadores electrónicos fuera de temperatura

operacional de la especificada por el fabricante y rangos de presión. NUNCA o un programa de prueba de un detonador electrónico en un refuerzo,

cartucho o componente explosivo (Primer Asamblea) antes de que se ha desplegado en el pozo o de otra carga para el uso final.

Nunca lleve a un detonador electrónico mientras se está probando o en curso.

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CONCLUSION

Aunque los sistemas electrónicos de explosión que se observaron tienen una característica de seguridad, desde que no pueden ser iniciados por una unidad convencional de explosión.; los detonadores electrónicos todavía pueden ser iniciados por relámpago, fuego, e impacto de suficiente fuerza. Está adelantado que una disminución en el número de pre-detonaciones, fallos de encendido y otras iniciaciones no intencionadas deberían resultar del uso de sistemas electrónicos del detonador. Además, desde que el Sistema Digital de Iniciación de Retraso controla vibraciones eficazmente, allí son mucha menos las preocupaciones acerca del impacto de comunidades que impresionan explosiones rodeando las minas. Por las ventajas diversas el Sistema discutido, Digital de Iniciación firmemente reemplaza detonadores del tubo de la señal como el sistema de iniciación para la explosión de explosivos en grandes minas.

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BIBLIOGRAFIA

Electronic detonator system for large mines - Partha Das Sharma http://translate.google.com/translate?hl=es&sl=en&u=http://www.dynonobel.com/NR/

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