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REFLEXIONES
“UN DISEÑO MEDIOCRE BIEN IMPLEMENTADO PUEDE SER MEJOR QUE UNA
MEDIOCRE IMPLEMENTACIÓN DE UN BUEN DISEÑO”
“NO SE PUEDE MEJORAR O CONTROLAR UN PROCESO QUE NO SE
PUEDE MEDIR”
SIMULACIÓN Y ANÁLISIS DE VOLADURAS
Expositor: Christian A. Rosas Peláez
OBJETIVOS DE LA VOLADURA
¿Cómo se hace un Diseño?
➢ Usar un diseño conocido que haya funcionado en otro lugar.
➢ Fórmulas fundamentales.
➢ Reglas Básicas.
➢ Ingeniería en Voladura.
Cuadro Recuperado del Manual de Perforación y Voladura
CUADRO
COMPARATIVO DE
LOS MODELOS
MATEMÁTICOS DEL
CÁLCULO DEL
BURDEN OPEN –PIT
MODELOS MATEMÁTICOS PARAEL
CALCULODELBURDEN
CÁLCULO DE PARÁMETROS DE
DISEÑO
S = 𝐾𝑆𝐵
𝐾𝑆= 2 Para iniciación simultánea
𝐾𝑆= 1 Para periodos de retardos largos
𝐾𝑆= 1-2 Para periodos de retardos
cortos
𝐾𝑆= 1.2 – 1.8 Como promedio
Relación de Rigidez
Relación de Rigidez 1 2 3 4
Fragmetación Pobre Regular Buena Excelente
Vibracióndel Terreno Severa Regular Buena Excelente
Comentarios
Rompimiento trasero
severo. Volver a Diseñar
Rediseñar si es posible
Buencontrol y
fragmentación
No hay mayores beneficios
conel incremento del
Factor de Rigidez arriba de
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Es la relación existente entre la altura del Banco y el Burden.
CÁLCULO DE PARÁMETROS DE
DISEÑO
H = (K+U) Sec(i)
K = [1-4] x B
U=SD = 0.3 x B
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Distribución de Energía
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• Modelo de Campo Lejano (Ecuación de Devine).
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• Normativas de VPPmáx en Campo Lejano
Distancia (D) desde el
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Normativa Peruana de Vibraciones
Modelos de Vibraciones y Criterio de Daño
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• Modelo de Campo Cercano (Holmberg and Pearsson)
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• Criterio de Daño según VPPc (Mckenzie)
Secuencia para Realizar una Voladura de Rocas
JK SIMBLAST ®
• El software JKSimblast® engloba el diseño,
edición, análisis y administración de voladuras
de minería y operaciones relacionadas. Los
módulos principales de diseño se separan en
dos grandes áreas: minería a cielo abierto
(open pit) con el modulo 2DBench, y minería
subterránea y desarrollo de túneles con los
módulos 2DRing y 2DFace, respectivamente.
La administración de toda la información y
diseños asociados a estos módulos se gestiona
con el módulo JKBMS (Blast Managment
System). Estos 4 programas dan al ingeniero y
al personal de voladura la habilidad de diseñar
y optimizar el diseño y secuencia de iniciación
de prácticamente la totalidad de las voladuras
usadas en minería.
JKSIMBLAST® 2D BENCH
• 2DBench es el módulo del JKSimblast® programado
para el diseño y edición de diseños de voladuras en
banco. Esto proporciona a los ingenieros y personal
de voladura, la facultad de diseñar y optimizar la
configuración y secuencia de iniciación de casi
cualquier tipo de voladura en banco. El 2DBench
permite:
✓ Configurar taladros o pozos de voladura.
✓ Insertar cargas explosivas y otros
materiales en los taladros.
✓ Insertar retardos en el fondo del taladro
y en la superficie, con el detalle de los
iniciadores y las conexiones.
✓ Simular la detonación sobre la pantalla.
✓ Importar y exportar datos e imprimir el
diseño.
Entradas del Diseño
1. Perforación
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2. Diseño de Carga
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3. Sistema de Iniciación
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Pongamos en Practica lo Aprendido
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Aplicación Real
Aplicación Real
• Diseño de Carga
Tipo de Taladro
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Bz
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Rb
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(")
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(m)
Tipo
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Producción 9 10 0 0 12 1/4 16 2 7.5 0 0 10.5 0 HA73 Electronica
Producción Fila A 9 10 0 0 12 1/4 16 2 2.2 7.9 0 5.7 2.2 HA64 Electronica
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Producción Producción Fila A Buffer
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• Amarre
CONCLUSIONES
La simulación de voladuras nos permite detectar anomalías en el
diseño (retardos incorrectos, amarres errados, mala distribución de
energía, etc).
Con las líneas de isotiempo se puede predecir la dirección del
desplazamiento del material.
La distribución de energía del explosivo nos permite ver como es que
está distribuida la energía en toda la malla y de esta manera poder
analizar si esta llega a las zonas de interés con la magnitud requerida.
El análisis de PPV Holmberg and Persson permite predecir la
fragmentación.
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“UN DISEÑO MEDIOCRE BIEN IMPLEMENTADO PUEDE SER MEJOR
QUE UNA MEDIOCRE IMPLEMENTACIÓN DE UN BUEN DISEÑO”
“NO SE PUEDE MEJORAR O CONTROLAR UN PROCESO QUE NO SE
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  • 1. REFLEXIONES “UN DISEÑO MEDIOCRE BIEN IMPLEMENTADO PUEDE SER MEJOR QUE UNA MEDIOCRE IMPLEMENTACIÓN DE UN BUEN DISEÑO” “NO SE PUEDE MEJORAR O CONTROLAR UN PROCESO QUE NO SE PUEDE MEDIR”
  • 2. SIMULACIÓN Y ANÁLISIS DE VOLADURAS Expositor: Christian A. Rosas Peláez
  • 3.
  • 4. OBJETIVOS DE LA VOLADURA
  • 5.
  • 6. ¿Cómo se hace un Diseño? ➢ Usar un diseño conocido que haya funcionado en otro lugar. ➢ Fórmulas fundamentales. ➢ Reglas Básicas. ➢ Ingeniería en Voladura.
  • 7. Cuadro Recuperado del Manual de Perforación y Voladura CUADRO COMPARATIVO DE LOS MODELOS MATEMÁTICOS DEL CÁLCULO DEL BURDEN OPEN –PIT
  • 9. CÁLCULO DE PARÁMETROS DE DISEÑO S = 𝐾𝑆𝐵 𝐾𝑆= 2 Para iniciación simultánea 𝐾𝑆= 1 Para periodos de retardos largos 𝐾𝑆= 1-2 Para periodos de retardos cortos 𝐾𝑆= 1.2 – 1.8 Como promedio
  • 10. Relación de Rigidez Relación de Rigidez 1 2 3 4 Fragmetación Pobre Regular Buena Excelente Vibracióndel Terreno Severa Regular Buena Excelente Comentarios Rompimiento trasero severo. Volver a Diseñar Rediseñar si es posible Buencontrol y fragmentación No hay mayores beneficios conel incremento del Factor de Rigidez arriba de cuatro Es la relación existente entre la altura del Banco y el Burden.
  • 11. CÁLCULO DE PARÁMETROS DE DISEÑO H = (K+U) Sec(i) K = [1-4] x B U=SD = 0.3 x B T = 𝐾𝑇 x B 𝐾𝑇= [0.7 – 1]
  • 13. Modelos de Vibraciones y Criterio de Daño • Modelo de Campo Lejano (Ecuación de Devine).
  • 14. Modelos de Vibraciones y Criterio de Daño • Normativas de VPPmáx en Campo Lejano Distancia (D) desde el área de voladura en m VPPmáx para vibraciones de tierra en mm/s 0 a 90 32 91 a 1524 26 1524 a más 19 Normativa Peruana de Vibraciones
  • 15. Modelos de Vibraciones y Criterio de Daño
  • 16. Modelos de Vibraciones y Criterio de Daño • Modelo de Campo Cercano (Holmberg and Pearsson)
  • 17. Modelos de Vibraciones y Criterio de Daño • Criterio de Daño según VPPc (Mckenzie)
  • 18. Secuencia para Realizar una Voladura de Rocas
  • 19. JK SIMBLAST ® • El software JKSimblast® engloba el diseño, edición, análisis y administración de voladuras de minería y operaciones relacionadas. Los módulos principales de diseño se separan en dos grandes áreas: minería a cielo abierto (open pit) con el modulo 2DBench, y minería subterránea y desarrollo de túneles con los módulos 2DRing y 2DFace, respectivamente. La administración de toda la información y diseños asociados a estos módulos se gestiona con el módulo JKBMS (Blast Managment System). Estos 4 programas dan al ingeniero y al personal de voladura la habilidad de diseñar y optimizar el diseño y secuencia de iniciación de prácticamente la totalidad de las voladuras usadas en minería.
  • 20. JKSIMBLAST® 2D BENCH • 2DBench es el módulo del JKSimblast® programado para el diseño y edición de diseños de voladuras en banco. Esto proporciona a los ingenieros y personal de voladura, la facultad de diseñar y optimizar la configuración y secuencia de iniciación de casi cualquier tipo de voladura en banco. El 2DBench permite: ✓ Configurar taladros o pozos de voladura. ✓ Insertar cargas explosivas y otros materiales en los taladros. ✓ Insertar retardos en el fondo del taladro y en la superficie, con el detalle de los iniciadores y las conexiones. ✓ Simular la detonación sobre la pantalla. ✓ Importar y exportar datos e imprimir el diseño.
  • 21. Entradas del Diseño 1. Perforación
  • 22. Entradas del Diseño 2. Diseño de Carga
  • 23. Entradas del Diseño 3. Sistema de Iniciación
  • 24. Entradas del Diseño 4. Conexión Superficial
  • 27. Interfaz del Software 2. Modo Taladros
  • 28. Interfaz del Software 3. Modo Carga (Explosivos y/o Materiales Inertes)
  • 29. Interfaz del Software 4. Modo Retardo de Fondo
  • 30. Interfaz del Software 5. Retardos Superficiales (Amarre)
  • 31. Interfaz del Software 6. Modo Simulación y Análisis
  • 33. Análisis de Carga por Tiempo
  • 35. VPP HOLMBERG AND PEARSSON
  • 36. Pongamos en Practica lo Aprendido
  • 37. Pongamos en Practica lo Aprendido
  • 39. Aplicación Real • Diseño de Carga Tipo de Taladro B (m) S (m) Bz (°) Rb (°) Diámetro (") Altura de banco (m) S/D (m) Taco A (m) Taco B (m) Air Deck (m) Explosivo A (m) Explosivo B (m) Tipo Explosivo Iniciación Producción 9 10 0 0 12 1/4 16 2 7.5 0 0 10.5 0 HA73 Electronica Producción Fila A 9 10 0 0 12 1/4 16 2 2.2 7.9 0 5.7 2.2 HA64 Electronica Buffer 3.5 4 0 0 9 7/8 16 1 0 4.5 7.9 4.6 0 HA64 Electronica Producción Producción Fila A Buffer
  • 41.
  • 42. CONCLUSIONES La simulación de voladuras nos permite detectar anomalías en el diseño (retardos incorrectos, amarres errados, mala distribución de energía, etc). Con las líneas de isotiempo se puede predecir la dirección del desplazamiento del material. La distribución de energía del explosivo nos permite ver como es que está distribuida la energía en toda la malla y de esta manera poder analizar si esta llega a las zonas de interés con la magnitud requerida. El análisis de PPV Holmberg and Persson permite predecir la fragmentación.
  • 43. REFLEXIONES “UN DISEÑO MEDIOCRE BIEN IMPLEMENTADO PUEDE SER MEJOR QUE UNA MEDIOCRE IMPLEMENTACIÓN DE UN BUEN DISEÑO” “NO SE PUEDE MEJORAR O CONTROLAR UN PROCESO QUE NO SE PUEDE MEDIR”
  • 47. GRACIAS • Contacto: carosasp@uni.pe