Control de pérdidas en tronadura.........

Universidad de Atacama, Noviembre 2006 1
Control de pérdidas
en tronadura
Patricio Olivero
polivero@ingeol.cl

Control de pérdidas
Pérdidas técnicas
Pérdidas incidentales

60%
40%
1%
2%
4%
16%
40%
37%
Pérdida de eficiencia química
30%
Fracturamiento
8%
Onda aérea
18,5%
Vibracion
es
20%
Desplazamiento
2%
Pulverización
1%
Fly rock
0,5%
Uso de la energía en tronadura

Control de pérdidas de energía
 Pérdida:
 Pérdidas de
eficiencia química de
explosivos (30%).
 Control:
 Control de calidad en
fabricación de
explosivos.
 Mediciones
independientes de
VOD
 En formaciones con
agua, encapsular
explosivo.
2
real
Química
teórico
VOD
VOD

 
  
 

 Pérdida:
 En transferencia de
energía a la roca
(20%).
 Razón de Impedancia:
 Control:
 Adecuada selección
de explosivo.
 Mediciones VOD y Vp
roca
losivo
real
Vp
VOD
RI


*
* exp


 Pérdida:
 Vibraciones (20%).
 Generada por:
 Ondas de esfuerzo
que viajan por el
macizo rocoso.
 Tiros fuera de
secuencia.
 Confinamiento de
tronaduras.
 Control:
 Diseño de la geometría de
la malla de perforación.
 Uso de detonadores
electrónicos.
 Diseño de la secuencia de
detonación (buffer
dinámico, salida normal a
la cara del banco, etc.)

 Pérdida:
 Onda aérea (18,5%).
 Generada por:
 Escasa contención
del taco.
 Tiros fuera de
secuencia.
 Burden pequeño.
 Control:
 Uso de tapones
retenedores de taco.
 Uso de grava.
 Control del burden,
especialmente en la 1°
fila.
electrónicos.

 Pérdida:
 Fly rock (0,5%).
 Generada por:
 Burden pequeño en
1° fila.
 Sobrecarga de tiros.
 Tacos con poca
contención.
 Control:
 Levantamiento
topográfico de 1° fila.
 Control de desviación
de pozos.
 Uso de tacos de aire.

Fly rock

Uso eficiente de energía
 Uso eficiente:
 Fracturamiento (8%).
 Generado por:
 Ondas de esfuerzo
que viajan por el
macizo rocoso.
 Acción de los
gases.
 Impacta grandemente
en los procesos de
comminución por
granulometría y
preacondicionamiento
con microfracturas.
 Incremento:
 Control del proceso de
PyT.
 Interacción de ondas
de esfuerzo.
 Control de longitud de
tacos.
 Uso de retenedores de
taco.

 Uso eficiente:
 Desplazamiento (4%)
 Generado por:
 Acción empuje de los
gases hacia zonas de
menor resistencia.
 Afecta el rendimiento
de los equipos de
carguío.
 Controlar el
desplazamiento es
controlar la dilución.
 Incremento:
 Control del proceso de
PyT.
tacos.
 Uso de explosivos con
alta energía de
burbuja.
electrónicos.

 Uso eficiente:
 Pulverización (1%).
 Generado por:
 Brizancia del
explosivo.
 Acción de los
gases.
 El área pulverizada es
el de 2 a 4 diámetros.
 Consume
aproximadamente el
30% de la energía de
choque.
 En Lixiviación puede
tener efecto negativo.
 Incremento:
 Uso de explosivos de
alto VOD.
tacos.
 Para controlar
pulverización usar
tacos de aire

Aplicación de tecnologías
60%
40%
1%
2%
4%
16%
40%
37%
60%
40%
1%
2%
4%
26%
35%
32%
CONOCIMIENTO

Nonel
Daveytronic
Demostración detonadores electrónicos

Demostración detonadores electrónicos

Video de alta velocidad 1000 frames/sec.

Grade Stake
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Nonels/ms 405 411 417 383 428 405 413 412 419 421
Daveytronics/ms 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400
Tiempos reales

Sistema de Cebado
Cebado múltiple:
 Se colocan varios multiplicadores, de modo
que las ondas producidas choquen donde
exista roca dura.
 Las tensiones en estos puntos son 46%
mayores.
 Mejora la fragmentación.

Prueba de laboratorio

Tapones retenedores de taco

 Se fabrican de poliestireno de alta
densidad para diámetros de 76 a 165
mm.
 El efecto de retención de los gases
mejora la fragmentación de la roca.

FRENTE DE DETONACIÓN
VOD : 3500 a 5500 m/seg
VISTA EN CORTE DE
POZO PARA TRONADURA
TACO SUPERIOR:
CONFORMADO POR
MATERIAL PARTICULADO
DE LA PERFORACIÓN
TAPÓN PARA TRONADURA:
MINIMIZA LA EYECCIÓN
DEL TACO.
TACO INFERIOR:
SE CONFINA CONTRA EL
TAPÓN POR LA PRESIÓN DE
LA EXPLOSIÓN.
Explosivo
Gases producto
de la reacción
química

Mejoramiento de la fragmentación
al usar contenedor de taco
Comparación de granulometrías
0.00
20.00
40.00
60.00
80.00
100.00
120.00
1 10 100 1000
Tamaño mm.
%
acum
ulado
pasante
Pebbles
TapFrag
Tradicional

STEMLOCK
 Tapón o Bolsa Autoinflable para Tronaduras.
 Se Autoinfla Mediante una Reacción Inocua de
Bicarbonato + Ácido Acético = CO2
 Instalación Simple
 Inflado en Menos de 40 Segundos.
 Extra Resistente a Cortes y Presiones.

 Produce una Fragmentación Más Homogénea.
 Fácil Instalación
 Cámaras de Aire Permiten Ahorros de hasta un 30% en
Explosivos.
 Operativa.
 Multiples Usos.
BENEFICIOS STEMLOCK

Area triturada
Presión
Tiempo
Sin cámara de aire
Con cámara de aire
Cámaras de aire

Control de Flyrock
 La causa de los mayores daños,
muertes y destrucción de bienes en
tronaduras son los flyrock.
 El uso de Decks de aire es una
herramienta efectiva para el control
del flyrock, especialmente en la
primera fila de la tronadura.

Control de Flyrock
TD (m) = (0.3-0.6) x D sobre PBR.
BD (m) = (0.3-0.6) x D bajo PBR.
Taco
STEMLOCK
Aire PBR
Explosivo
Piso
Punto de
Burden
Reducido
TD
BD

Máxima Fragmentación
Taco
Carga Menor
Densidad
Carga Fondo (MT)
Airdeck (LAD)
TAPÓN
DETONADOR
ELECTRÓNICO STEMLOCK
•LAD= k1 x Lt ; k1 = ( 0.15 - 0.35 )
•Sólo con Detonadores Electrónicos !!
Pasadura (SD)

STEMLINER
Stemliner es una manga impermeable que
permite el uso de ANFO, u otro explosivo de
nula resistencia al agua, en pozos con
presencia de agua.
 Es fabricada con plástico y nylon en
multicapas que lo hace 100% impermeable y
altamente resistente.

INSTALACIÓN
 Primero debe
desagüar el pozo.
Colocar cutting en el
extremo.
Desenrollar usando un
coligüe.
Descender en forma
similar a la prima.
Cargar el explosivo.

INSTALACIÓN

¿Afecta el agua a la Emulsión?
 Test Realizados a 2 emulsiones bombeadas.
TEST Presencia
de Agua
VOD
(m/s)
PPV (Dist)
(mm/s) (m)
A Seco 5,500 5,580 (8.3)
A Agua 2,340 2,600 (6.3)
B Seco 5,490 1,870 (12.1)
B Agua 4,810 1,070 (12.2)
Ref. Cameron and Grouhel (JKMRC, 1990)

Rendimiento de la Emulsión
2,000
3,000
4,000
5,000
6,000
Seco Agua
VOD
m
/s
Emulsión 1
Emulsión 2
Ref. Cameron and Grouhel (JKMRC, 1990)

La historia de un error
No hay grava
disponible
Sello de perforación
de mala calidad
Prisa en el trabajo
Tapa pozo
desprende roca
Se genera un
tiro quedado
Reason

En un entorno complejo los efectos
adversos son una combinación de....
Fallas activas de las personas que operan en el
extremo del sistema, suelen ser de corta duración
y, con frecuencia impredecibles.
Fallas latentes del sistema, suelen ser de larga
duración, pueden identificarse y eliminarse antes
de que ocasionen problemas de seguridad para el
sistema

Fallas latentes
Condiciones de
trabajo
Fallas activas Barreras/
defensas
¡Efecto
Adverso!
• Omisión
• Distracciones
• Errores
• Fallos de atención
Organización
Gestión
• Sobrecarga de trabajo
• Indefinición de tareas
• Formación insuficiente
• Supervisión insuficiente
• Fallos de comunicación
• Recursos obsoletos
• Escaso nivel de
automatización
• Incorrecto mantenimiento
de instalaciones
• Insuficiente estandarización
de procesos, ...
Modelo explicativo
Control directivo Actos inseguros

Barreras
 Barreras blandas.- Dependen de las personas
para su aplicación, están relacionadas a
procedimientos, capacitación, señalización,
advertencias, etc.
 Barreras Duras.- Se interponen en el contacto
entre elementos, impidiendo el enfrentamiento
con fuentes de energía que superen la
capacidad límite de los cuerpos o estructuras.

Clasificación del error humano
 Acciones que no se realizan como fueron
planeadas:
 Desliz.- Relacionado con la atención.
 Lapsus.- Relacionado con la memoria.
 Plan inadecuado:
 Conocimiento equivocado.
 Reglas equivocadas.
 Desviaciones del plan original:
 Violaciones.

Condiciones que provocan errores
 Desconocimiento
 Escasez de tiempo
 Retroalimentación deficiente
 Inexperiencia
 Instrucciones o procedimientos deficientes
 Control inadecuado
 Consumo vicioso
 Inadaptación educacional
 Cultura machista, incentivos peligrosos
 Capacidad física excedida
 Ambiente hostil
 Desánimo
 Monotonía y tedio
 Ciclos del sueño alterado
 Imposición externa del ritmo de tarea

Habiendo tantos errores
para cometer, no vale la
pena cometer el mismo
dos veces.
Bertrand Russell

Prevención
Conjunto de acciones dirigidas a erradicar,
eliminar o reducir el impacto de los efectos
adversos:
 Reducir la probabilidad de ocurrencia
 Minimizar sus efectos o consecuencias.

Ciclo de prevención de accidentes

Sistema de administración de seguridad

“Debemos saber como aprendemos
de nuestros errores y como los
detectamos, y eso nos ayudará
mucho a comprender que poco es
lo que conocemos y a lograr una
actitud más crítica.”
Karl Popper
McIntyre N, Popper K. BMJ 1983; 287: 1919-23

Análisis incidental de Muerte de
detonador por presión dinámica
Árbol de fallas

Método de análisis.
 Definir el evento top.
 Conocer el sistema.
 Construir el árbol.
 Validar el árbol.
 Evaluar el árbol.
 Considerar alternativas y recomendar
acciones para controlar causas básicas.

Puerta lógica “Y”.
.
.
.
.
Luz
encendida
Switch
A
ON
.
.
A B C
Switch
B
ON
Switch
C
ON

Puerta lógica “O”.
.
.
.
.
Luz
encendida
Switch
A
ON
.
.
A
B
C
Switch
B
ON
Switch
C
ON
.
.
.
.

Método de trabajo
Accidente o pérdida

Análisis de árbol de falla

Muerte de detonador por presión
dinámica

Modelo de causalidad
Tronadura confinada
Condiciones ambientales adversas
Desarrollo de estándares
insuficiente
Perforación cercana
Se genera un
tiro quedado
Reason

Barreras de control
 Barreras blandas.- Dependen de las personas
para su aplicación, están relacionadas a
procedimientos, capacitación, señalización,
advertencias.
 Desarrollo de estándar.
 Barreras Duras.- Se interponen en el contacto
entre elementos, impidiendo el enfrentamiento
con fuentes de energía que superen la
capacidad límite de los cuerpos o estructuras.
 Aumento de resistencia mecánica de la capsula del
detonador electrónico.

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