Free-Free Cases

Nuevamente ingresan la emulsión, equipos y detonadores electrónicos. Pero los detonadores electrónicos con la finalidad de tener un mejor control de la tronadura y del daño.

Marco legal:

 Pre carguío

 Automatización en el carguío y detonadores inálambricos. En esta línea, la empresa Orica es aquella que lleva mayor desarrollo. En el año 2008 se logro automarizar el sistema de carguío de emulsión, desgraciadamente el sistema de amarre e izaje de detonadores electrónicos no estaba listo, lo cual obligaba a que el operador intervenga en el proceso. Actualmente, Orica posee un detonador electrónico, y con ello se piensa en volver a reactivar la automatización en el carguío y primado. Pero por aspectos legales, no es posible ocupar actualmente el detonador inalámbrico, dado que la ley no permite el transporte de detonadores y APD juntos.

Iniciativas:

 Destressing: El uso de un destressing no convencional, tanto para producción como desarrollo. Un destressing de campo lejano, con una perforación radial adelantada (Slot Borrer) o simplemente con mayor uso de caras libres, uso de un FH intensivo para destressing u otros.

 Pre corte: Hacer uso de la teoría del pre corte para: Filtrar el efecto en términos de daño de una tronadura, además de poder controlar de mejor forma las excavaciones (bateas y/o desarrollo). Resguardando infraestructuras (nivel de daño) y asegurando geometrías de diseño.

8. MODELAMIENTO DE TRONADURA CONFINADA PARA DISEÑO PA

8.1. Software

Se realizan modelamientos con módulo Mechanistic Blasting Model (MBM) propiedad de Orica S.A, que trabaja con el Software ELFEN (Rockfield Software) a fin de capturar el efecto de la tronadura ante distintos escenarios de esfuerzos, patterns y explosivos. El módulo MBM es capaz de simular la detonación no-ideal de un explosivo dentro de una perforación, la generación de fracturas que esto ocasiona, el movimiento del macizo rocoso circundante debido a los efectos inducidos de tensión-deformación, y la influencia dinámica de los gases desde la perforación y a través de toda la red de fracturas (Minchinton & Lynch, 1996).

El Software ELFEN Considera una envolvente de Mohr-Coulomb con modificaciones propias del método de Rankine (Figura 145) y una evolución anisotrópica del daño por degradación del módulo de elasticidad del material (Figura 147). Mientras que el módulo MBM): un modelo de fractura que utiliza los esfuerzos principales locales para definir la dirección de propagación de estas (Figura 146) y el proceso completo de detonación, incluido el efecto de las altas presiones de los gases (Figura 148).

MBM es un modelo 3D, sin embargo, existen problemas computaciones con el funcionamiento de los modelos 3D respecto al tamaño del modelo que puede ser modelado y fracturado en 3D. Por lo cual, en la actualidad, la mayoría de los proyectos son en 2D; como axisimétricos y vistas planares (Figura 58).

Figura 58: Tipo de vistas que se modelan Vista Lateral Vista Planta

Vista vertical (o lateral):

1. Modelo Axisimétrico o vista axial (Figura 149): Con simetría al redeor del eje Y- Y (a través del pozo de perforación), es el modelo que logra la dispersión de la energía lberada de forma más precisa. Particularmente, permite modelar la interacción entre las primas de un mismo pozo, la eyección del taco y la diferencia en términos de extensión de fracturas a lo largo del pozo

2. Elevación: Capaz de modelar geometrías más complejas, multiples pozos y su interacción

Vista en planta (Figura 150)

Figura 150: Vista en planta

Como los pozos se modelan como circunferencias, la dispersión de la onda es exacta, sin embargo, como es 2D no hay ondas S radiales desde los pozos, solo ondas P. Se utiliza esta vista para ver interacción entre pozos, pattern y timing. Permite modelar 1 o más tiros, confinados o no confinados, y poder visulaizar de forma clara la crush zone, crack zone y movimiento de la tronadura hacía una cara libre

8.2. Modelo: Construcción, antecedentes y restricciones

Los modelamientos son inicialmente estáticos, sin la aplicación de ninguna carga. Luego, se comienzan a cargar los esfuerzos en las paredes del modelo según dirección y sentido (sigmaXX, sigmaYY) (Figura 164). Se espera un tiempo necesario que asegure que los esfuerzos se hallan uniformemente cargados y el modeo es completamente estable. En ese momento, se da por iniciada la detonación del explosivo, comenzando por el traspaso de la onda de choque por el medio y el posterior efecto de los gases. El cambio de los esfuerzos a lo largo de la detonación tiene que ver con los esfuerzos inducidos en el macizo rocoso por efecto de la tronadura. Este modelamiento tiene una duración de 200 ms. Tiempo más que suficiente para que se logre captar el efecto completo de la detonación y el efecto de los gases (Una secuencia del proceso completo puede observarse en Figura 165).

En este trabajo se realizan distintos modelamientos; en vista axisimétrica, planta o elevación. Las consideraciones de diseño son distintas para cada caso con pequeñas variantes. A modo ilustrativo se explica como funciona y como se arma un modelo vista en planta para la detonación de un tiro aislado:

Se realiza un modelo de 60x60 metros, con un contorno externo de una superficie más rígida no reflectante de 10 metros de ancho (Figura 153), donde se pueden agregar los esfuerzos y restricciones de borde (Figura 152 y Figura 151). Las restricciones de desplazamiento se realizan en los nodos que definen los puntos medios de las caras que definen el polígono. Mientras que los esfuerzos, se aplican en las paredes que definen el polígono del modelo.

El elemento más pequeño de la malla es de 3 cm y se ubica alrededor de la circunferencia que define el pozo del explosivo (Figura 59). Por detrás de la malla de elementos finitos, existe una malla de gases (más fina en la zona donde ocurre la detonación), que permite que vayan ingresando a la detonación presiones de gases de acuerdo se indique en el código del modelo (Figura 59).

Figura 59: Enmallado de modelo: Elementos finitos y malla de gases del modelo

Para todos los modelameintos, las propiedades de la roca utilizadas corresponden a un intrusivo félsico típico de una roca masiva subterránea competente (ver

Tabla 24 ) y aquellas del explosivo (ANFO y emulsión) se detallan en la Figura 154, Figura 155, Figura 156, Figura 157, Figura 158, Figura 159, Figura 160, Figura 161, Figura 162 y Figura 163 según el diámetro.