Sistemas de Detonacion Elecronica Peru

Sistema de detonacin electrnica DAVEYTRONIC SP

aplicaciones en el Peru

p.2

Acerca de Davey Bickford.

El Detonador DaveyTronic IV

Ventajas del detonador electronico

El Sistema de iniciacion digtal Daveytronic SP

Aplicaciones en mina Yanacocha

Aplicaciones en Cuajone y Antamina

Conclusiones

Indice

p.2

A history of Innovation

3

2010 DAVEYTRONIC SP 2009 DAVEYTRONIC Remote Blaster 2008 DAVEYTRONIC Blasting Software D2D 2005 DAVEYTRONIC II 2004 New Generation Non-Electric Shock Tube 2002 GTMS Igniter for Car Passive Safety 1999 PTMS Igniter for Car Passive Safety 1998 DAVEYTRONIC Electronic Detonator 1971 Air Fighter Jettison Systems 1920 Electric Detonator 1906 Invention of the Detonating Cord 1831 Invention of the Bickford Safety Fuse

1990

1960

1957

1940

1900

1880

1886

1831

William Bickford

Invented the safety fuse for

igniting gunpowder in 1831

Nuestra Presencia

Davey Bickford 2011 4

Davey Bickford 2011 5

Una red global de ingenieros de campo y tcnicos con experiencia nica en voladuras electrnicas

Las mas grandes compaas confan en nuestros

productos

Expertise Tcnica

Gracias a una red internacional de ingenieros de voladura, el equipo Davey Bickford posee mas de 20 aos de experiencia en voladuras digitales en diversas operaciones, desde UG a Open Pit, desde minas metalicas a minas de carbon, tambien como canteras y obras civiles.

Ademas, Davey Bickford ha creado una nueva division global bajo la direccion del VP Global Technical Services, Dr. Bill Adamson, dedicada a crear e implementar servicios de valor agregado.

Davey Bickford siempre propone alternativas para optimizar los patrones de voladura, y asi reducir los costos globales de la operacion.

Como Davey Bickford se Diferencia

6

7

EL DETONADOR ELECTRONICO DAVEYTRONIC IV

Pyrotechnic delay detonator

Electronic delay detonator

Pyrotechnic delay detonator

Electronic delay detonator

Electric Pyrotechnic Delay Detonator

Shocktube Pyrotechnic Delay Detonator

Electronic Delay Detonator

0 0 1 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 0 1

Electronic vs conventionals

ID Unico

De 0 a 14,000 ms

Diseo robusto

HD version

The Detonator

Line input

Power Supply

Capacitor

Firing Capacitor

Fusehead ASIC ESD

Protection

Cannot be charged by an external power

source

Charged by the line

B94A2F

VENTAJAS DE LOS DETONADORES ELECTRONICOS

Tiempo de retardo programable

Cero dispersion de los tiempos de retardo

Facil conecion independiente de la

secuencia de detonacion

Comprobacion antes del proceso de

voladura e iniciacion remota

Curso de entrenamiento para nuevos usuarios Julio 2011

PRUEBA DE DISPERSION

Detonadores electrnicos Vs pirotcnicos

Se disponen 10 estacas, cada una tiene en la parte inferior un detonador

electrnico y en la parte superior un pirotcnico.

NONEL 400 MS

DAVEYTRONIC 400 MS


ARREGLO PARA LA FILMACION DE ALTA VELOCIDAD

Detonadores electrnicos Vs pirotcnicos


DAVEYTRONIC


Daveytronic


Prueba de dispersion


Daveytronics/ms

Pyrotechnics/ms

Grade Stake

400 400 400 400 400 400 400 400 400 400

421 419 412 413 405 428 383 417 411 405

10 9 8 7 6 5 4 3 2 1

Daveytronic/ms

Pirotcnicos/ms

N estaca

ANALISIS DE LA DISPERSION EN DETONADORES PIROTECNICOS

Numero de detonador 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Retardo Nominal (De etiqueta) ms 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400

Retardo Real (Medido) ms 405 411 417 383 428 405 413 412 419 421

Dispercion ms 5 11 17 -17 28 5 13 12 19 21

Porcentaje de dispersion % 1.25% 2.75% 4.25% -

4.25% 6.54% 1.23% 3.15% 2.91% 4.53% 4.99%

2.74%

(+17) (+17) (+17) (+17) (+17) (+17) (+17) (+17) (+17)

Retardo de secuencia entre pozos ms 0 17 34 51 68 85 102 119 136 153

Tiempo Nominal de detonacion ms 400 417 434 451 468 485 502 519 536 553

Tiempo Real de detonacion ms 405 428 451 434 496 490 515 531 555 574

ANALISIS DE DISPERSION EN DETONADORES PIROTECNICOS

400 ms 417 ms 434 ms 451 ms 468 ms 485 ms 502 ms 553 ms 519 ms 536 ms

405 ms 428 ms 451 ms 434 ms 496 ms 490 ms 515 ms 574 ms 531 ms 555 ms

ALTERACIN DE LA SECUENCIA DE DETONACIN

Secuencia diseada:

Secuencia real:

+ 6.54% Avg. dev. + 2.74%

574 153 421 555 419 531 412 515 413 490 405 496 428 434 383 451 417 428 411 405 405 0 17 34 51 68 85 102 119 136

y si agregamos un tiempo entre pozos de 17 ms ?

Simulacin de la voladura usando los tiempos del detonador pirotcnico

1 2 4 3 6 5 7 8 9 10

- 4.25%

Barrenos fuera de secuencia Mala fragmentacion Potential Flyrock Aumento de vibracion y presion de aire Alteracion de la columna

Pobre fragmentacin de roca

Incremento en sobretamao (bolones)

Elevados niveles de vibracin

Dao en paredes

Mayor potencial de proyeccin de rocas

Mayores costos de excavacin y chancado


EFECTOS DE LA INEXACTITUD EN VOLADURAS DE SUPERFICIE

21

EL SISTEMA DIGITAL DE DETONACION DAVEYTRONIC SP

Sistema Daveytronic SP - Generalidades

Detonador y cable Hardware Software

Programming Unit

Remote Blaster

D2D The Det

Connectors

The Wire

Blast Driver

Completamente integrado

Autosuficiente

KISS!

Control total

Inalambrico

Software de diseo

A simple to use blasting system

1,000 dets

6 modos de programacion

Test de linea o de bus

Almacenamiento de datos

RFID

Caracteristica de respaldo exclusiva

The Programming Unit

1,500 dets

Inalambrico

Status LED indicator

Repeater

SynchroBlast (4,500 detonators)

RFID

The Blast Driver

Range : 5,000 m - 3.1

mi

Remote controler

Multiblast

Synchroblast

LCD, audio

Cut-off monitoring, firing energy

control

RFID security key and data transfer (Cable-

less)

The Remote Blaster

Range : 5,000 m - 3.1

mi

27

BHP Escondida, Chile

Multiblast

28

Synchroblast

1

2

3

4

5

6

7

EMI, ESD, RF, proteccion contra descargas,

Encapsulamineto contra la presion dinamica

PU con limite de potencia

Safety by electronic design:

Pricipio de los 2 condensadores (Patented)

Interruptor inteligente (Patented)

Safety

1- Power ON 2- Tcharge closing 3- Tdischarge opening 4- Firing Capacitor charge 5- Firing charge level check 6- Smart shunt opening 7- Tfire closing

Traceability control

Unique ID for each detonator. Track & Trace data records

Event Recorder

Impregnable communication

Must use dedicated BD/PU,

Encoded communication Unique ID

Event Recorder Impregnable

communication Dedicated firing device

Security

D2D

BLASTPLAN

Blast Software

32

APLICACIONES EN LA MINERIA PERUANA

p.33

APLICACIONES EN YANACOCHA

p.33

En Julio del 2012 se iniciaron

las pruebas del detonador,

solo en el tajo La Quinua-Tapado Oeste.

Desde Enero del 2013 se

viene disparando en todos los

tajos de la mina. Y desde abril

se cuenta con un contrato de

suministro del detonador

Daveytronic IV y de servicio

de detonacin digital con el

sistema Daveytronic SP, en el

100 % del consumo de la

mina.

34

1. DISEO DE SECUENCIAS DE DETONACION

Diseo para controlar la dilucion de mineral.

Diseo para el cuidado de la pared

Diseo para el cuidado de estructuras cercanas

1. DISEO PARA CONTROLAR LA DILUCION DE MINERAL.

1.1. OBJETIVO y ESTRATEGIA

35

1. Evitar el desplazamiento de los fragmentos fuera del poligono de mineral. En el peor de los casos, cuando

el poligo de mineral esta rodeado de roca esteril (Fig 1).

2. La estrategia es dirigir el desplazamiento de cada burden hacie el centro del poligo (Fig 1). Las curvas de

isotiempo de la figura 2 nos dan una idea grafica de la forma del apilamiento deseado.

Fig.1 Fig.2


1.2. SECUENCIA DE LA DETONACION.

36

2

1

1. Se establece como inicio un taladro al centro del

polgono y se van generando alivios concntricos.

2. Si la roca es dura se emplean tiempos cortos entre pozos (4-8 ms) y si es suave se emplean tiempos mayores del orden de 51 ms.

3. Entre filas se retarda con 180 ms.

4. Los taladros que queden al contorno del poligono o al

final de la secuencia se retardan mas aun, con 250 a

300 ms. Esto produce una notable separacin con el

resto de la voladura.

Fig.3

Fig.4


1.2. PROGRESO DE LA DETONACION.

37

1. Blastplan nos permite simular y analizar paso a paso (Fig. 5) el progreso de la

detonacin y de esta manera ir comprobando grficamente el criterio que

estamos aplicando (Fig.3).

Fig.5

Fig.4


1.2.ISOTIEMPO Y ALIVIO.

38

1. Para esta zona se analiza las curvas de isotiempo (Fig. 6) y el alivio (Fig.7).

Fig.6 Fig.7

OTRO DISEO POR ZONAS

39

A menudo es necesario hacer distintos diseos para voladuras con diferentes

propsitos, por ejemplo: Diseo de produccin, o en rampa, precorte, etc. Para

esto se crean zonas que nos permiten administrar por separado el diseo de

cada una.

DISEO DE SECUENCIA DE DETONACION POR ZONAS

40

De acuerdo a criterios de control de daos por vibraciones, cuidado de

estructuras (pozos de bombeo) u objetivos de fragmentacin, el ingeniero de

Davey Bickford simula un conjunto de escenarios variando el tiempo entre

pozos, tiempo entre filas, punto de inicio, direccin del desplazamiento, etc.

Finalmente este diseo es aprobado por un ingeniero de perforacin y voladura

de minera Yanacocha.

41

CALCULO DE TIEMPOS DE DETONACION

Con todos los barrenos conectados y debidamente secuenciados, es

posible calcular el tiempo de detonacin de cada uno.

1. La flecha indica la direccin de la secuencia de detonacin

2. El numero en negro es el tiempo entre posos y filas.

3. El numero en rojo es el tiempo de detonacin calculado por Blastplan.

42

SIMULASION Y ANALISIS

Con los tiempos de detonacin de cada pozo se puede hacer una

simulacin que nos permite visualizar el progreso de la detonacin y decidir

cambios de acuerdo a nuestro propsito (Eliminar acoplamientos, fallas en

la secuencia, direccin del desplazamiento, etc.). En la pantalla, los pozos

que van detonando se van pintando de rojo.

43

LINEAS DE ISOTIEMPOS

Otro tipo de anlisis que nos proporciona Blastplan es las lneas ISOTIEMPO.

Este tipo de anlisis, en Yanacocha, es particularmente til cuando se

requiere direccionar el desplazamiento del mineral y controlar la dilucin.

Las regiones con lneas mas juntas, nos indican zonas con mayor alivio.

44

BURDEN ALIVIO

Adems, con Blastplan podemos calcular el Alivio en milisegundos por

metro (ms/m).

Una escala de colores, muestra las regiones con menor y mayor alivio.

45

ACOPLE DE BARRENOS

Un ultimo e importante paso es la bsqueda de barrenos que estn detonando al mismo tiempo o dentro de una ventana de tiempo (empezamos con una ventana de 5 ms y de acuerdo a la magnitud del disparo, el anlisis puede terminar en una ventana de 1 ms).

Blastplan muestra el acople de barrenos y el tiempo en que se producen, adems los resalta

pintando de rojo los pozos, en la vista de diseo. De esta manera uno puede cambiar

puntualmente la secuencia de los pozos en cuestin de tal manera que la secuencia en general

no se vea muy alterada.

46

PLANOS DE PROGRAMACION DE DETONADORES EN CAMPO

PLANO DE TIEMPOS

Este plano se emplea para asignarle el tiempo de detonacin correspondiente a

cada detonador en cada barreno, georeferenciado con el numero barreno.

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PLANO DE SECUENCIA

En campo este plano puede resultar de mucha utilidad, sobre todo si se

encuentran barrenos que se perforaron a ultima hora y no se tenia en el

sistema. Entonces uno podra determinar manualmente su tiempo de

detonacin, respetando la secuencia.

p.48 p.48

MAS CAPACIDADES POR APROVECHAR

PREDICCION DE LA VIBRACION

Recientemente, hace una semana hemos empezado a usar una potente

funcin de Blastplan para predecir el nivel de vibracin en un punto de

observacin dado. Puesto que la mina cuenta con modelos de vibracin,

vamos a hacer uso de las constantes K y a ya determinadas para hacer predicciones en las zonas de inters.

49

2. PROGRAMACION Y CONEXION DE LOS DETONADORES

2.1. PROGRAMACION

50

1. PRIMERO:

En modo de programacin manual, se debe digitar en el teclado numrico , para ingresar el tiempo de

detonacin del detonador que se esta programando. Por ejemplo 3215 ms.

2. SEGUNDO:

Cada detonador es marcado como ya programado, tanto en el plano como en la cubierta del conector de

plstico.

2.2. CONEXION

51

1. PRIMERO

El cable de conexin (verde-amarillo) une a todos los detonadores mediante el conector anaranjado.

2. SEGUNDO

Una vez conectado el cable y cerrado el conector se sella con una sustancia impermeable de goma.

CONEXIN DEL PROYECTO DE VOLADURA

52

Detonadores conectados al

cable de conexin.

Cable de conexin

CONEXIN CON EL MANEJADOR DE LA VOLADURA

53

PROYECTO DE VOLADURA

3. PROCESO DE DETONACION INALAMBRICA

54

4. PROCESO DE DETONACION INALAMBRICA.

55

Fig.1

Fig.2

MINA YANACOCHA

MINA ANTAMINA MINA CUAJONE

5. FRAGMENTACION

56

COMENTARIOS GENERALES DEL ANALISIS

Los tiempos utilizados en la secuencia de voladura fueron:

Tiempo/taladros = 4 ms; Tiempo/filas = 180 ms

La toma de fotografas para el anlisis de fragmentacin corresponde al frente

de minado del polgono SGBS - C - 561, este material es mineral para la prueba

de Bioleach.

Los resultados de anlisis de fragmentacin indican un:

Pasante al 80% = P80 = 6.60 cm = 2.60 pulgadas

Tamao caracterstico = Xc = 8.99 cm = 3.54 pulgadas

ndice de uniformidad = n = 1.53

PARMETROS DE DISEO Y CARGUO

DIMETRO DE TALADROS (PULGADAS) 10 5/8

B x S (METROS) 6.0 x 7.0

LONGITUD DE CARGA (METROS) 5.5

CARGA POR TALADRO (kg) 371.5

EXPLOSIVO HA 65/35

TACO TOTAL (METROS) 6.0

FACTOR DE CARGA (Kg/Tn) 0.442

TIPO DE MATERIAL Sulfuros

DENSIDAD DE MATERIAL 2.0 gr/cc

DUREZA Duro (fracturado)

6.0 m

TACO

5.5 m.

HA 65/35

ALTURA PROMEDIO

11.5 METROS

UBICACIN DE LA ZONA

FRENTE DE MINADO 3782

POLIGONO SGBS - C - 561

FOTOS ANALIZADAS

La escala empleada para el anlisis de fragmentacin fue una pelota de 12 pulgadas. Equivalente a 30.48 cm.

Escala = 30.48 cm

CURVA GRANULOMTRICA

Xc = Tamao Caracterstico = 6.60 cm = 2.60 pulgadas

P80 = Pasante al 80% = 8.99 cm = 3.54 pulgadas

n = ndice de Uniformidad = 1.53

P80 = 8.99 cm = 3.54 pulgadas

VOLADURA INICIACION POLIGONO MATERIAL P80 (cm) XC (cm)

FACTOR DE CARGA (KG/TON)

31/01/13 ELECTRNICO SGAA - C - 674 Slice Masiva ,Sulfuros 15.4 10.0 0.442

31/01/13 ELECTRNICO TGW - C 676 Slice Masiva , Argilico 16.0 11.3 0.442

31/01/13 ELECTRNICO TGW - C 676 Argilico Avanzado ,Sulfuros 23.0 16.2 0.442

31/01/13 ELECTRNICO TGW - C 676 Argilico, Silice Masiva 15.3 10.4 0.442

31/01/13 ELECTRNICO TGW - C - 676 Argilico, Silice Masiva 30.8 7.6 0.412

31/01/13 ELECTRNICO TGL - C - 675 Silice Masiva 31.2 20.8 0.412

31/01/13 ELECTRNICO SGAA - C - 674 Slice Masiva ,Sulfuros 16.0 11.5 0.438

31/01/13 ELECTRNICO SGBS - C -671 Slice Masiva ,Sulfuros 14.9 10.6 0.438

31/01/13 ELECTRNICO SGBS - C -672 Slice Masiva , Argilico 18.1 12.5 0.442

19/02/13 ELECTRNICO TGW - C - 559 Argilico avanzado ,Sulfuros 14.0 10.2 0.442

19/02/13 ELECTRNICO AGWs - C - 556 Slice Masiva , Argilico Avanzado, sulfuro 10.2 6.9 0.531

19/02/13 ELECTRNICO TGW - C - 559 Argilico avanzado ,Sulfuros 13.1 7.9 0.438

19/02/13 ELECTRNICO AGWs - C - 556 Argilico Avanzado, sulfuro 9.8 5.9 0.531

19/02/13 ELECTRNICO TGW - C - 557 Argilico avanzado, silice masiva 11.1 8.1 0.438

19/02/13 ELECTRNICO AGWs - C - 555 Sulfuros, silice masiva 8.3 6.4 0.438

19/02/13 ELECTRNICO SGBS - C - 554 Sulfuros, silice masiva 15.5 10.5 0.442

23/02/13 ELECTRNICO SGBS - C - 561 Sulfuros 9.0 6.6 0.442



19/02/13 ELECTRNICO AGWS - C - 558 Sulfuros, silice masiva 12.2 8.6 0.400

27/02/13 ELECTRNICO AGWS - C - 565 Slice Masiva , Argilico Avanzado, sulfuro 11.8 7.9 0.438

27/02/13 ELECTRNICO AGWS - C - 570 Argilico avanzado, silice masiva 13.2 9.3 0.438

1/03/13 ELECTRNICO OHMB - C - 569 Silice Masiva 7.3 5.5 0.438

1/03/13 ELECTRNICO AGWs - C - 574 Slice Masiva_ Argilico Avanzado 11.8 7.9 0.438

HISTORIAL DE ANALISIS DE FRAGMENTACION

VIBRACIONES

Distancia = 721.6 m

VPPV = 4.1 mm/s

Disparo TO 3528-3540 (05-12-12)

Valores Mximos

Resultado de las Mediciones

Conversin de los lmites de aceleracin a m/s2 usando el valor de g = 9.81 m/s2

Todos los resultados de

aceleracin monitoreados en

el Molino, se encuentran por

debajo de los valores lmites.

Valores Lmites en

aceleracin

Resultado de las mediciones en Planta Gold Mill

p.66

CONCLUSIONES

p.66

Esta es una solucion tecnologica para aquellos problemas de la voladura relacionados con

la exactitud de la secuencia de detonacion.

La aplicacin de la tecnologia electronica digital a un proceso estocastico como la

voladura, nos proporciona una herramienta de control.

La programabilidad y exactitud de los detonadores en conjunto con el software de diseo,

porporcionan flexibilidad en la etapa de diseo de secuencias de detonacion.

La fragmentacion, vibracion y otros efectos pueden ser mejor controlados.

El precio mayor respecto a un detonador pirotecnico convencional y las ventajas

mencionadas van en beneficio de una reduccion de costos global de la operacin de

minado.

Muchas gracias por su atencin !

Romel Villanueva L.

Documents

Sistemas de Detonacion Elecronica Peru