Simulación,
evaluación y
administración
de tronaduras
Manual Usuario
JKSimBlast es un conjunto de poderosas herramientas modulares para la
simulación y administración de datos de tronadura. 2DFace y StockView
son módulos autónomos de JKSimBlast: 2DFace es utilizado para el
diseño de tronaduras en túneles subterráneos y desarrollos; y StockView
es utilizado para el almacenamiento de las especificaciones de los
explosivos y accesorios. Como los desarrolladores del programa no
controlan la creación de datos, colección, análisis o interpretación, es
responsabilidad exclusiva del usuario verificar que el ingreso de datos sea
correcto y apropiado, y que todas las condiciones y resultados son
razonables y cumplen con los requerimientos reglamentarios.
En ningún caso JKTech será responsable por directos, indirectos,
especiales, incidentales o consiguientes daños surgidos por el uso o
inhabilidad para el uso del software o documentación.
Copyright © 1998 JKTech
Todos los derechos reservados.
El software y la documentación de JKSimBlast, 2Dring, 2DFace y
StockView son propiedades registradas.
JKTech
Isles Road
Indooroopilly
Queensland
Australia 4068
Teléfono:
Fax:
Email:
Internet:
(+61 7) 3365 5842
(+61 7) 3365 5900
JKTech@jktech.com.au
JKSimBlast@jktech.com.au
http://www.jktech.com.au/
http://www.jktech.com.au/jktech/software/JKSimBlast/
Tabla de Contenidos
CAPÍTULO 1
2DFace – Desarrollo y análisis del diseño de tronadura
1
FUNCIONES GENERALES
1
1.1 EL AREA DE DISEÑO
1
1.1.1 Configuración de la Pantalla
1
1.2 APARIENCIA DEL AREA DE DISEÑO
2
1.3 HERRAMIENTAS GLOBALES DE CONSTRUCCION
4
1.3.1 La Caja de Selección
4
1.3.2 La Máscara de Selección
5
1.3.3 Posición Goto
5
1.3.4 Ancla
5
1.3.5 Acercamiento Específico
6
1.3.6 Acercamiento, Alejamiento y Acercamiento Previo
6
1.3.7 Centrar Diseño y Seleccionar el Objeto más Cercano
6
1.3.8 Definir Vista
6
1.3.9 Marcado de Pozos
7
1.3.10 Arrastrando y Soltando Pozos
7
1.3.11 Redibujar
8
1.4 OPCIONES DE CONSULTA
8
1.4.1 Objeto Consulta
8
1.4.2 Información Resumen del Diseño
9
1.5 CARGANDO & SALVANDO
9
1.6 IMPORTANDO Y EXPORTANDO
11
1.6.1 Importando Información de String
11
1.6.2 Exportando Datos
15
1.7 REPORTES
15
1.7.1 Imprimiendo
15
iv
CAPÍTULO 2
2DFace - Entradas del Diseño
19
2.1 AREA A SER TRONADA
19
2.1.1 Creación de String para definir regiones diseño de tronaduras19
2.1.2 Desarrollo de Disparos (Contorno de Unidades)
21
2.1.3 Especificar Secciones de la Unidad Actual
22
2.2 PERFORANDO POZOS DE TRONADURA
23
2.2.1 Modo Pozo Individual
24
2.2.2 Quemar Cortes
25
2.2.2 Múltiples Pozos
26
2.2.3 Perforando Pozos alrededor de un círculo
28
2.3 SELECCION Y CARGA DE EXPLOSIVOS
29
2.4 SELECCION & CARGA DE DETONADORES DE RETARDO 30
2.4.1 Retardos de Fondo de Pozo
30
2.4.2 Retardos de Superficie
31
CAPÍTULO 3
2DFace - Herramientas de Ingeniería y Características de
33
Análisis
3.1 DIGITALIZADOR DE IMAGENES
33
3.2 CONCENTRACION DE ENERGIA DEL EXPLOSIVO
36
3.2.1 Distribución de Energía Estática 3-D
36
3.2.2 Distribución de Energía Dinámica 4-D
37
3.2.3 Cálculo de Distribución de Energía 3D y 4D en el 2DFace
38
3.3 SIMULACION DE LA DETONACION Y CONTORNOS DE
TIEMPO
40
v
vi
2DFace - Diseño y
Análisis de Tronadura de
Túneles
Funciones Generales
2DFace incorpora varias funciones diferentes para facilitar el desarrollo de
los procesos de diseño de tronadura:
• Las Funciones Centro de Diseño incluyen tamaño de grilla y ajustes de
orientación de la grilla, definición de unidades con funciones strings,
funciones modo perforación, funciones modo carga, funciones de amarre
y simulación de la detonación.
• Las Funciones de Edición incluyen la selección de objetos (ej:
funciones de marcado), borrado de objetos (ej: pozos, carga, etc.),
borrado de unidades y strings, cargado de los atributos de los objetos (ej:
visibilidad, color, etc.).
• Las Funciones de Visualización incluyen acercamiento y alejamiento,
acercamiento específico, ir a una posición, centrar diseño, redibujar y
funciones de consulta.
• Las Funciones de Reporte incluyen ajustes de la impresora, imprimir la
ventana de diseño y cambiar objeto de texto habilitando/deshabilitando
para una mayor información de impresión.
• Las Funciones de Organización de Datos incluyen almacenamiento en
bases de datos Microsoft Access más facilidades de importación general
y exportación.
1.1 El Área de Diseño
1.1.1 Configuración de la Pantalla
La figura 1.1 muestra la configuración de la pantalla del área principal de
diseño de 2DFace. La ventana consta de un área de dibujo, barra de títulos
(la cual tiene alguna información de estados), barra de menú, barra de
estados y barra de desplazamiento.
Esta ventana principal o área de dibujo es una vista en sección de un
mundo en 3D, definido por las coordenadas de la grilla (ej: Este, Norte y
nivel reducido (RL) en metros).
1
1
Capítulo
2DFace - Diseño de Tronadura de Túneles
La barra de menú contiene todas las funciones disponibles en 2DFace y
éstas son divididas en seis elementos (File, Edit, Mode, Parameters, View,
Marking, Tools and Help).
La barra de herramientas consta de 4 elementos, los botones major
design mode (modo diseño principal), los cuales son asociados con las
funciones modo en la barra principal del menú; el botón parameters setting
(ajuste de parámetros) que permite al usuario ajustar las propiedades de un
modo diseño (ej: perforación, carga, etc.); los botones construction mode
(modo construcción), los cuales entregan al usuario algunas opciones de
construcción disponibles para un diseño y los botones information mode
(modo información), los cuales entregan al usuario la consulta de un diseño.
La barra de estados entrega al usuario una indicación del modo diseño
actual y la opción de construcción, así como las propiedades del diseño tales
como ubicación actual, propiedades de la línea de construcción actual,
propiedades actuales de la línea ancla y escala actual para el dibujo.
Title Bar
Menu Bar
Parameter Information Bar
Tool Bar
Major Mode
Buttons
Parameters
Button
Construction
Mode Buttons
Information
Mode Buttons
Current coordinates
Scroll Bar
Drawing Area
Selection Box
Status Bar
Scale
Figura 1.1 Configuración General de la Ventana de Diseño Principal
1.2 Apariencia del Área de Diseño
La siguiente sección describe las opciones disponibles para definir las
características del área de diseño (ej: ajuste de las coordenadas de la mina,
coordenadas globales, tamaño de la grilla, orientación de la grilla, etc.).
Varias herramientas están disponibles en el 2DFace para este propósito y
estas son accedidas por medio del menú View + Options… (ver Figura 1.2)
2
2DFace - Diseño de Tronadura de Túneles
Figura 1.2 Diálogo Change Options (cambio de opciones)
El diálogo Change options (cambio de opciones) permite al usuario ajustar
y modificar el área de dibujo, en la cual un diseño está siendo creado. Este
diálogo contiene nueve opciones describiendo diferentes aspectos de la
configuración del diseño, las cuales son bosquejados en la tabla 1.1.
Tabla 1.1 Diálogo Descripción de Cambio de Opciones
Opción
Descripción
Dimensiones de la
grilla.
Activa la grilla y define el tamaño de los intervalos
de la grilla; este/oeste y norte/sur.
Línea de la grilla.
Selecciona la apariencia de las líneas de la grilla.
Anotación
grilla.
de
la
Opción para definir el texto de la grilla.
Visibilidad.
Selecciona el tipo de objeto a hacer visible o
invisible.
Color.
Selecciona el color del tipo de objeto.
Texto.
Selecciona dónde el objeto de texto es posicionado
en la configuración del diseño.
Tamaño.
Ajusta algún tamaño de texto por porcentaje.
Selección.
Caja de selección y propiedades de la máscara.
Otro.
Propiedades del indicador de eje.
La opción posición de texto contiene cuadros de diálogo que permiten al
usuario interactivamente seleccionar y posicionar un texto alrededor de un
objeto como se muestra en la Figura 1.3. Nótese que el texto no aparecerá
hasta que la visibilidad del objeto relevante sea habilitada.
3
2DFace - Diseño de Tronadura de Túneles
Figura 1.3 Diálogo y Opciones de Posición de Texto
La opción color del objeto permite al usuario cambiar el color de todos los
objetos en la configuración del diseño. La paleta de colores estándar es
mostrada en la Figura 1.4.
Figura 1.4 Diálogo Paleta de Colores
1.3 Herramientas de Construcción Global
Esta sección describe las herramientas que son generalmente utilizadas
durante la creación de un diseño, tales como herramienta de selección de
objeto, herramientas de visualización y medición. El usuario debería estar
consciente de estas herramientas para facilitar los procesos de diseño.
1.3.1 Caja de Selección
Encendido
/ Apagado
de la Caja
de
Selección
La caja de selección permite al usuario seleccionar rápidamente una
región cuadrada o rectangular dentro del área de diseño. Esto es
alternado (ej: encendido/apagado) haciendo clic sobre el icono caja de
selección en la barra de herramientas.
4
2DFace - Diseño de Tronadura de Túneles
1.3.2 Máscara de Selección
La máscara de selección permite al usuario seleccionar regiones
irregulares (ej: polígonos de más de 10 vértices) dentro del área de diseño.
Esta es alternada (ej: encendida/apagada) haciendo clic sobre el icono
máscara de selección en la barra de herramientas o alternativamente
accediendo al diálogo de opciones por medio del menú View.
Encendido
/Apagado
de la
Máscara
de
Selección
1.3.3 Posición Goto
El diálogo “Move 2D cursor to location” (mover el cursor 2D a una
posición) (Figura 1.5) es activado por medio del menú View (Ctrl + G). El
diálogo posición permite al usuario mover el cursor 2D a una posición
específica de la grilla. El usuario podría mover el cursor 2D a una
coordenada absoluta, a una posición relativa o a una posición actual de los
cursores 2D. El movimiento relativo puede estar en coordenadas cartesianas
(ej: Este, Norte y RL) o en coordenadas esféricas (ej: movimiento angular).
Para mover a una posición, haga clic sobre el botón “mover cursor”.
El diálogo “Move 2D cursor to location” (mover el cursor 2D a una
posición) también permite al usuario llevar la acción de un diseño en una
ubicación específica haciendo clic sobre el botón “do Action” (hacer la
acción).
Notar que si una unidad ha sido seleccionada, entonces la coordenada
escogida será forzada sobre este plano de anillo.
Figura 1.5 Diálogo Move 2D cursor to location (mover cursor 2D a una posición)
1.3.4 Ancla
Ancla
El ancla es una herramienta de medición que permite a los usuarios obtener
rumbos y distancias desde un punto inicial a un punto final. Este es
habilitado haciendo clic en el icono ancla de la barra de herramientas.
5
2DFace - Diseño de Tronadura de Túneles
1.3.5 Acercamiento Específico
A esta opción se accede por medio del menú View. El diálogo de la nueva
escala es activado y mostrado en la Figura 6. El usuario podría cambiar la
escala y hacer clic sobre el botón apply para que tome lugar el cambio.
Figura 1.6 Diálogo de opción New Scale (nueva escala)
El usuario podría también cambiar la escala actual haciendo doble clic en la
escala mostrada en la barra de estados (ver Figura 1.6).
1.3.6 Acercamiento, Alejamiento y Acercamiento Previo
Estas opciones también son accedidas por medio del menú View (ej:
View+Zoom in...). El valor por defecto tanto para el acercamiento como
para el alejamiento es el doble de la escala actual. (Ej: para la escala 1:750;
1:(750/2) para acercamiento y 1:(750x2) para alejamiento).
Si la caja o la máscara de selección está activada, la opción de acercamiento
o alejamiento automáticamente se realizará sobre la región seleccionada.
El usuario podría también realizar acercamientos y alejamientos rápidos de
una región utilizando las teclas de acceso rápido “Z” y “Shift+Z”
respectivamente. El estado acercamiento previo puede ser seleccionado con
“Ctrl+Z”.
1.3.7 Centrar Diseño y Seleccionar el Objeto más Cercano
La opción centrar diseño es utilizada para centrar automáticamente sobre la
pantalla todos los objetos de un diseño. Esta opción es accedida por medio
del menú View o presionando la tecla [end]. Similarmente para mover el
cursor al objeto más cercano, dependiendo del modo actual (ej: string, hole,
deck etc.) el usuario debería presionar la tecla [Home] o acceder a esta
opción por medio del menú View.
1.3.8 Definir Vista
El usuario está habilitado para ver el diseño desde diferentes direcciones
activando el diálogo choose view direction (escoger la dirección de la vista)
(Figura 1.7) por medio del menú View+define. Este diálogo permite al
usuario hojear varias vistas pre-definidas.
6
2DFace - Diseño de Tronadura de Túneles
Figura 1.7 Diálogo de opción choose view direction (escoger dirección de la vista)
1.3.9 Marcando Pozos
La aplicación de cambios a los pozos puede ser fácilmente realizada con las
funciones de edición 2DFace. Para que los cambios ocurran, los pozos
deberían estar marcados. Para marcar pozos, varias opciones están
disponibles en el menú Marking:
Los pozos marcados son mostrados con una “M” en el centro (ver Figura
1.8 abajo).
Nota
El pozo más cercano al cursor 2D puede ser individualmente
marcado o desmarcado presionando las teclas “M” y “U” (marked,
unmarked) respectivamente.
Unmarked holes
Marked holes
Figura 1.8 Visualización de pozos marcados y desmarcados
1.3.10 Arrastrar y Soltar Pozos
Los pozos marcados pueden ser arrastrados y movidos a cualquier posición
en una unidad, presionando y manteniendo presionado el botón derecho del
mouse.
7
2DFace - Diseño de Tronadura de Túneles
1.3.11 Redibujar
Redibujar es utilizado para actualizar la pantalla actual. Esta opción es
accedida por medio del menú View o presionando [R].
1.4 Opciones de Consulta
2DFace incorpora funciones de información del diseño, permitiendo al
usuario chequear las propiedades y componentes de un diseño (ej: longitud
de pozos, diámetro de los pozos, cargas de explosivo, retardos en el pozo,
etc.). Estas funciones están divididas en función de consulta de objeto
individual y el resumen de la información de diseño.
1.4.1 Objeto Consulta
Modo
Información
La función consulta de objeto individual es activada haciendo clic sobre el
icono Information mode (modo información) en la barra de herramientas.
Esta opción permite al usuario obtener información acerca del diseño para
los diferentes modos de diseño disponibles (ej: holes, decks, in-hole delays,
surface delays etc.). El usuario debería estar en el modo apropiado.
Un cuadro de información típico es mostrado en la Figura 1.9. En este caso
el usuario es consultado acerca de la información de los pozos de
perforación de un diseño en particular. Así como la información de la carga
de un pozo en particular.
Figura 1.9 Diálogo de Información de Diseño
8
2DFace - Diseño de Tronadura de Túneles
Nota
Para múltiples cargas o retardos de fondo en un pozo, haciendo clic
sobre el botón izquierdo del mouse, recorreremos a través de los
elementos individuales en el pozo.
1.4.2 Resumen de la Información de Diseño
El design summary information (resumen de la información de diseño) o
object totals (total de objetos) puede ser activado por medio del menú View
+ Object Summary and Totals…. Esta opción permite al usuario obtener
información resumida y detallada acerca del diseño, incluyendo
información de las unidades, detalle de los pozos, cargas y retardos (ver
Figura 1.10).
Figura 1.10 Diálogo resumen de la información del diseño
El resumen de la información del diseño puede ser guardado a un archivo de
texto o copiado a un bloc de notas. Esto permite al usuario acceder a
cualquier otro tipo de aplicación (ej: Excel, Word, etc.).
1.5 Cargando & Salvando
Los diseños pueden ser cargados y salvados por medio del menú File. Los
cuadros de diálogo correspondientes son mostrados en las Figuras 1.11 y
1.12.
9
2DFace - Diseño de Tronadura de Túneles
Nótese que en 2DFace ha sido escogida la extensión *.2df para la
asignación de archivos de la base de datos Microsoft access. Esto no
significa que el usuario no pueda utilizar la extensión por defecto *.mdb.
Figura 1.11 Diálogo Open Design (abrir diseño)
Figura 1.12 Diálogo Save Design and more information (salvar diseño y más información)
Cuando guardamos un proyecto, el nombre global del diseño y los nombres
de los componentes relevantes de diseño deberían ser especificados (Nota:
presionando enter después de ingresar el nombre global del diseño, los
nombre de la información relevante del diseño será automáticamente
agregados a las etiquetas correspondientes).
Es importante tener en cuenta que si no hay nombres especificados en las
cajas de combinación de la información relevante del diseño (ej: Area
design name (nombre del área de diseño), Hole design name (nombre de los
pozos de diseño), etc.) que contienen esta información no serán salvadas.
El usuario podría también especificar diferentes escenarios de tronadura
para el mismo diseño global, escogiendo el elemento etiquetado “new”
antes de guardar. El botón more information (más información) (Figura
1.12) permite al usuario insertar información extra acerca del diseño global
y los escenarios individuales de tronadura.
10
2DFace - Diseño de Tronadura de Túneles
1.6 Importando y Exportando
2DFace actualmente permite al usuario importar información de string por
medio de un importador genérico o archivo de texto (ej: importador de
archivos ASCII).
1.6.1 Importando Información de String
Para importar información de string, el usuario debería acceder a la opción
general string import (importación general de string) por medio del menú
(File + General string import). El cuadro de diálogo “select string file to
import” (seleccionar archivo de string a ser importado) es activado (Figura
1.13). El usuario debería seleccionar el archivo ASCII a ser importado. El
único requerimiento es que la información ASCII debe estar en formato de
columna.
Figura 1.13 Diálogo de selección del archivo string
Una vez que los archivos han sido escogidos, el cuadro de diálogo import
data es activado mostrando la información del archive ASCII (Figura 1.14).
En este punto el usuario debería seleccionar el número de líneas de
comentario que pueden ser elegidas de dos maneras. La primera es
digitando un número en la caja de texto apropiada (# Comment lines), o
haciendo clic en la última línea de comentario (comment line) en el cuadro
file preview (archivo previo) y luego haciendo clic sobre el botón next en el
texto #Comment Lines.
11
2DFace - Diseño de Tronadura de Túneles
Figure 1.14 Cuadro de Diálogo Import Data (importar datos)
Presionando el botón etiquetado Next se abre el diálogo import strings data definition (importación de strings - definición de datos) (Figura 1.15),
el cual permite al usuario especificar los tipos apropiados en los campos de
las columnas (ej: String ID No, Easting, Northing, etc.).
Figura 1.15 Diálogo Import Strings - Data Definition (importación de strings definición de datos)
El usuario debería también especificar la elección del string en el cuadro de
dialogo data definition (Figura 1.16). Esto es, definir si los strings son
especificados por valores comunes en una columna, por línea o si el archivo
tiene sólo un string).
12
2DFace - Diseño de Tronadura de Túneles
Figura 1.16 Diálogo Import Strings - Data Definition (importación de strings definición de datos)
El siguiente paso es definir si los strings son abiertos o cerrados haciendo
clic sobre el botón How are strings closed? … El cuadro de diálogo String
closure definition es activado (Figura 1.17). En este el usuario debería
escoger entre cuatro criterios de definición:
•
All strings are defined as closed if the number of points > 2 (todos los
strings son definidos como cerrados si el número de puntos es >2).
•
All strings are open (todos los strings son abiertos).
•
Strings are closed if the first and last point are within an certain
specified tolerance (los strings son cerrados si el primer y el último
punto están dentro de una cierta tolerancia especificada).
•
Manually specify closed strings (manualmente especificar los strings
cerrados).
Figura 1.17 Diálogo String closure definition (definición de cierre de string)
El paso siguiente es acceder al diálogo data exclusion list (Figura 1.18)
haciendo clic sobre el botón edit exclusion. En este diálogo el usuario es
capaz de excluir información desde el archivo ASCII a ser importado. Hay
algunos casos donde información extra es agregada a los archivos de datos,
lo cual no está directamente relacionado a la información de coordenadas
del string. Este paso es utilizado para filtrar fuera este tipo de información.
13
2DFace - Diseño de Tronadura de Túneles
Figura 1.18 Diálogo Data exclusion list
Una vez que la información apropiada es seleccionada por medio del
diálogo import strings data definition; el siguiente paso y final es
seleccionar algunas propiedades del string en la caja de diálogo final
(Figura 1.19). Esto es para especificar la información que está perdida en el
archivo ASCII, pero que es necesaria para el 2DFace. El usuario también
puede hacer una conversión de coordenadas a metros desde otras unidades,
tales como pies, etc.
Figura 1.19 Diálogo Final string information (información final del string)
Finalmente toda la configuración de importación anterior puede ser
guardada, de modo que los strings pueden ser importados rápidamente sin
seguir todos los pasos anteriores (Figura 1.20).
14
2DFace - Diseño de Tronadura de Túneles
Figura 1.20 Configuración para salvar la importación
La configuración para un archivo particular de extensión ASCII es
guardada en el archivo Import.ini. El comentario puede ser utilizado para
renombrar la fuente de un archivo de extensión particular.
1.6.2 Exportando Datos
2DFace permite que los diseños sean exportados a 3X3Win para un análisis
más detallado en 3D. Esto es hecho por medio del menú File+Export que
activa el diálogo File Export mostrado en la Figura 1.21.
Nótese que 3x3Win project (*.prj) es la extensión por defecto para el tipo
de archivo de exportación para análisis en 3x3Win.
Figura 1.21 Diálogo Export data (exportar datos)
1.7 Creando Reportes
1.7.1 Imprimiendo
El diseño puede ser impreso como se muestra en la pantalla, en el set scale
(ajustar escala), incluyendo cualquiera de las opciones visibles view, tales
como numeración de pozos o retardos en el pozo. Las opciones Print
Design
(imprimir diseño) y Printer Properties (propiedades de la
impresora) deben ser escogidas antes de imprimir.
15
2DFace - Diseño de Tronadura de Túneles
La ventana Print Design es accedida por medio del menú File (File +Print
Design window..). El diálogo Print Design es mostrado en la Figura 1.22
abajo.
Figura 1.22 Diálogo Print Design (imprimir diseño)
El usuario debe seleccionar la impresora desde la lista disponible. Los
márgenes pueden ser ajustados para el diseño de la página (esto también
incluye el área no imprimible alrededor de los límites del papel).
Un logotipo y una caja de comentario pueden ser impresos en cualquiera de
las esquinas de la página. El logotipo es un archivo de mapa de bits
(Printlogo.bmp) en las carpetas Auxfiles.
Este archivo puede ser
reemplazado con cualquier archivo de mapa de bits.
La caja de comentario puede contener cualquier información de texto para
acompañar al diseño impreso, tales como el nombre de la tronadura o el
nombre de los diseñadores, escala, etc.
La configuración para una impresora puede ser salvada para seguir siendo
utilizada posteriormente. Haga clic sobre el botón Save, y luego ingrese un
nombre descriptivo para la configuración. Haga clic en OK para salvar la
configuración. Una estructuración existente puede ser renombrada desde la
lista de configuraciones disponibles sobre el diálogo Print Design (Figura
1.23).
Todas las configuraciones de impresora son salvadas en el archivo
2DBPrnConfigs.ini en la carpeta 2DFace. Diferentes ajustes de opciones
pueden ser creados para la misma impresora o diferentes impresoras y
almacenadas en el archivo para ser utilizadas posteriormente.
16
2DFace - Diseño de Tronadura de Túneles
Una vista previa de la impresión puede también ser obtenida haciendo clic
sobre el botón Preview (vista previa) (ver Figura 1.24).
Figura 1.23 Diálogo Save Printer Configuration (salvar la configuración de la
impresora)
Figura 1.24 Ventana Print Preview (vista previa) mostrando el contorno y la
escala de una distribución de energía 3D, el logotipo y una caja de comentario.
17
2DFace - Diseño de Tronadura de Túneles
18
2DFace - Ingresos de
Diseño
D
entro de 2DFace, la creación de un diseño sigue una aproximación
ingenieril sistemática, que puede ser dividida en los siguientes pasos:
• Definición de la región a ser explotada (contorno de la
unidad).
2
Capítulo
• Perforación de Pozos de Tronadura.
• Selección y Carga de Explosivos.
• Selección y Carga de Detonadores de Retardo (secuencia
en el fondo del pozo y en la superficie).
2.1 Área a ser Explotada
2DFace permite al usuario definir la región del diseño de la tronadura con
varias funciones de tipo CAD (diseño asistido por computador). El
procedimiento para definir la geometría de un diseño de tronadura en
2DFace incluye importación y creación de strings (polilíneas) y
polígonos, definición de contornos de unidades y ubicación de etiquetas
de texto sobre el área de diseño.
2.1 Creación de Polilíneas para Definir Regiones de
Diseño de Tronaduras
Los límites de una región de perforación pueden ser definidos utilizando
la función “Area Mode”. Se accede a esta opción vía el menú
Mode+Area o alternativamente haciendo clic sobre el icono Modo Área
(ver margen derecho).
Modo
Área
La función Area Mode permite al usuario crear un contorno en forma de
polilínea. Una polilínea (string) es una colección de dos o más puntos
unidos juntos por líneas. Los strings pueden ser abiertos o cerrados. Un
string cerrado es definido desde un punto común de inicio y término. Un
string abierto puede consistir de uno o múltiples segmentos de línea.
Hay dos formas de crear un contorno en forma de polilínea para definir la
geometría del área a ser tronada, es decir:
• Dibujando un segmento de línea simple: Este método permite al
usuario dibujar un segmento de línea simple para definir una línea
simple o un polígono. Este es activado haciendo clic sobre el icono
modo línea simple.
19
Modo
Línea
Smple
2DFace - Diseño de Tronadura de Túneles
Para dibujar una línea, ubique el cursor en la posición de comienzo de
la línea, haga clic o presione [Enter], mueva el cursor a la posición
final de la línea y haga clic nuevamente o presione [Enter].
Modo
Línea
Múltiple
• Dibujando segmentos de líneas múltiples: Este método permite al
usuario dibujar polígonos unidos por múltiples líneas. Este es
activado haciendo clic sobre el icono modo línea múltiple.
Para dibujar un polígono, ubique el cursor en la posición de comienzo
del primer lado (el primer punto), haga clic con el mouse o presione
[Enter], mueva el cursor a la posición de fin del lado (siguiente punto)
y haga clic nuevamente o presione [Enter]. Repita esto para cada punto
subsiguiente, y cierre el polígono cruzando cualquier lado.
Figura 2.1 String (polilínea)
En el modo de creación de líneas y polígonos, las coordenadas 2D y 3D y
las propiedades de creación de la línea son desplegadas sobre la pantalla
como se muestra en la Figura 2.1.
Nota
Para detener la creación de la línea, presione el botón Esc o si un
polígono cerrado necesita ser creado, entonces cruce cualquier
segmento de línea más cercano al segmento actual.
20
2DFace - Diseño de Tronadura de Túneles
2.1.2 Desarrollo de Disparos (Contornos de Unidades)
Unidades de perforación pueden ser creadas desde polígonos cerrados
existentes y/o pueden ser individualmente creados.
Para crear una unidad desde un polígono existente, el usuario debe
activar el icono modo "ring planes/drives/drill positions" (planos de
anillo/unidades/posiciones de perforación) y hacer clic sobre el icono
crear contorno de unidad (ver a la derecha). El usuario podría luego
hacer clic sobre el string más cercano para ser utilizado como una
unidad de perforación. Debería notarse que el string debe ser cerrado y
que el contorno de la unidad viene a ser un nuevo polígono cerrado.
Las unidades individuales también pueden ser creadas y posicionadas en
cualquier lugar en el diseño, haciendo clic sobre el icono crear contorno
de la unidad (make drive outline) (ver a la derecha). El diálogo make
drive outline será activado (Figura 2.2).
Planos de anillos /
Unidades /
Posiciones de
Perforación
Crear contorno
de la unidad
desde un
polígono cerrado
Crear contorno
de la unidad
Updates current cursor
position
Figura 2.2 Diálogo Make Drive Outline (crear contorno de la unidad)
El diálogo “make drive outline” permite al usuario especificar las
dimensiones de la nueva unidad, el encabezado y su perfil o forma. La
línea de intersecciones centro/grado define el origen para los puntos a lo
largo del string a ser creados y cuán lejos está la pared izquierda y el piso.
El origen especificado será forzado sobre el plano de anillo actual
automáticamente.
Los números en la opción seleccionador de estilo etiquetan la altura y el
radio, los cuales son relevantes al método de línea Bezier y al método
seleccionador redondeado respectivamente (Figura 2.3a & 2.3c). La
sección circular toma el radio del círculo existente en la mitad del ancho
de la nueva unidad.
La opción línea Bezier producirá un arco con una altura entregada por la
dimensión (Ah) mientras la opción rounded shoulder (seleccionador
redondeado) utiliza la dimensión como un radio y trata de ajustar un
cuarto del círculo de la sección del radio entregado (Ar) en el
seleccionador. Si el radio para el seleccionador de círculos es más grande
que la mitad del ancho de la unidad, entonces un círculo del radio
proporcionado será ajustado en la zona superior.
21
2DFace - Diseño de Tronadura de Túneles
La figura 2.3 muestra ejemplos de los varios tipos de arcos posibles. En
todas estas figuras la altura (H) es 4 m. y el ancho (W) es 4 metros.
Figura 2.3a, Ah = 1m, Figura 2.3b: Ar = W/2 = 2m, Figura 2.3c: Ar = 1m
y Figura 2.3d: Ar = 3m
a) Ah = 1
b) Ar = W/2
c) Ar < W/2
d) Ar > W/2
Figura 2.3 (a, b, c & d) varios tipos de arcos posibles
2.1.3 Especificar Secciones de la Unidad Actual
Especificar
techo de la
unidad
Especificar
piso de la
unidad
El usuario está habilitado para especificar secciones de la unidad actual
(ej: secciones del techo y del piso). Para definir el techo de la unidad, el
usuario debe hacer clic sobre el icono "specify back of drive" (especificar
techo de la unidad) (ver a la izquierda) y seleccionar in a clockwise
direction (en dirección horaria) la región que definirá el techo de los
pozos (ver Figura 2.4). Similarmente, una región del piso podría ser
definida seleccionando el icono "specify floor of drive" (especificar el
piso de la unidad) (ver a la izquierda).
22
2DFace - Diseño de Tronadura de Túneles
Figura 2.4 Definiendo secciones de los contornos de las unidades (en este
caso el techo de la unidad)
2.2 Perforando Pozos de Tronadura
La creación y posicionamiento de pozos de tronadura son realizados
accediendo a la función modo perforación (drilling mode) disponible en
el menú Mode+drill o alternativamente haciendo clic sobre el icono
drilling mode (ver a la derecha).
Modo
Perforación
Antes de que la perforación sea creada, es esencial establecer las
propiedades de los pozos accediendo al diálogo hole drilling (perforación
de pozos) (Figura 2.5 a,b,c,d) por medio del menú Parameters+drilling
o alternativamente haciendo clic sobre el icono current mode parameter
(modo parámetros actuales) (ver a la derecha)
Modo
Parámetros
Actuales
Figura 2.5 Diálogo Hole Drilling (Perforación de Pozos)
23
2DFace - Diseño de Tronadura de Túneles
El diálogo hole drilling habilita al usuario para ingresar todas las
propiedades adjuntas a los pozos de tronadura, incluyendo tipo, longitud,
diámetro, inclinación, rumbo, etc.
Como se muestra en la Figura 2.5 cuatro etiquetas separan las opciones
para la asignación de propiedades en la creación de un disparo de
desarrollo (ej: pozo individual, cortes, pozos múltiples y círculo), estas
opciones deberían ser utilizadas en combinación con las opciones drilling
mode representadas con los iconos mostrados abajo.
Modo
Pozo
Simple
Pozos a
lo largo
de una línea
Modo
Perforando
Cortes
2DFace incorpora la opción de definir tipos de pozos específicos,
incluyendo: pozos de alivio de corte, pozos de carga de corte, pozos de
techo, pozos de pared, pozos de piso/elevadores y pozos auxiliares (ver
Figura 2.6). Las propiedades de los pozos tales como diámetro y longitud
pueden ser ajustadas para estos diferentes tipos de pozos.
Pozos
alrededor
de un círculo
Figure 2.6 Diálogo Hole drilling (perforación de pozos)
El usuario podría también definir un valor desalineado a la pata (ej: desde
los lados de las paredes, techo y piso) en vez de ajustar manualmente la
inclinación y el dip direction de la perforación de un pozo. Para hacer
esto el usuario debe hacer clic sobre la caja de verificación "activate extra
toe offset" (activar desalineamiento extra de la pata) (ver Figura 2.6) e
ingresar un valor en metros en la dirección requerida.
Modo
Pozo
Individual
2.2.1 Modo Pozo Individual
Pozos individuales pueden ser posicionados en cualquier lugar en la
unidad utilizando el modo construcción pozo simple, el cual es activado
haciendo clic sobre el icono single mode (modo simple) en la barra de
herramientas. Las propiedades del pozo deberían ser especificadas en el
diálogo hole drilling (perforando pozo) (Figura 2.5, 2.6).
24
2DFace - Diseño de Tronadura de Túneles
2.2.2 Cortes de Quemada
Diseños de cortes de quemada pueden ser añadidos a un esquema,
seleccionando la opción de la etiqueta cuts (cortes). Aquí el usuario
puede seleccionar desde varios cortes de quemada pre-existentes
salvados, ubicados en la carpeta "JKSimblast\2Dface\Cuts".
Los
archivos Cut son archivos ASCII que pueden ser fácilmente creados por
el usuario.
Para adjuntar un corte de quemada a un diseño, el usuario debe
seleccionar el corte de quemada y asignar el ancho y el alto (ver Figura
2.7). Nótese que el usuario debe estar sobre el modo cut drilling
(perforando corte) antes de posicionar el cursor y hacer clic en el área
donde el corte de quemada está siendo perforado.
.
Figura 2.7 Selección del corte de la quemada
Un nuevo corte de quemada puede ser añadido a la lista, marcando los
pozos que forman este corte y salvándolos a través del menú tools (ej:
Tools+Save marked holes to cut file…).
La figura 2.8 muestra un ejemplo de un nuevo corte de quemada siendo
creado y añadido a la lista.
25
Modo
Perforando
Cortes
2DFace - Diseño de Tronadura de Túneles
Figura 2.8 Añadiendo un nuevo corte de quemada a la lista
Pozos a lo
largo de una
línea
2.2.2 Pozos Múltiples
Pozos múltiples pueden ser añadidos automáticamente al techo, los lados
de las paredes, el piso y las líneas definidas, simplemente seleccionando
el modo "Holes along line" (pozos a lo largo de una línea”) y definiendo
el criterio para la perforación (ej: espaciamiento o número de pozos,
Figura 2.9).
Para adjuntar automáticamente los pozos al techo, caras de las paredes, y
piso de una unidad el usuario debería:
1. Seleccionar el tipo de pozo apropiado (ej: pozo del techo) e ingresar
las propiedades requeridas (ej: diámetro, longitud, desalineamiento,
etc.). También asegúrese que el icono modo "drill along line"
(perforar a lo largo de una línea) esté encendido.
2. Seleccionar la etiqueta multiple holes (pozos múltiples) y elegir el
criterio de perforación (ej: número de pozos o espaciamiento definido
entre pozos).
3. Ir al diseño y hacer clic dentro de la unidad, cerca de la región de
interés (ej: el techo, la cara de la pared, etc.). Una caja de
confirmación aparecerá indicando el número de pozos que pueden ser
adjuntos a esta región y el espaciamiento entre ellos. Haga clic en OK
para aceptar.
26
2DFace - Diseño de Tronadura de Túneles
Figura 2.9 Criterio de Perforación de Pozos Múltiples
El modo multiple hole (pozo múltiple) puede ser utilizado para perforar
automáticamente una colección de pozos auxiliares en una dirección
definida, en este caso el usuario debería:
1. Seleccionar el tipo de pozo apropiado (en este caso pozos auxiliares)
y asignar las propiedades requeridas. También asegurarse que el
modo "drill along line" (perforar a lo largo de una línea) esté
encendido.
2. Seleccionar la etiqueta multiple holes y elegir el criterio de
perforación (ej: número de pozos o espaciamiento definido entre
pozos).
3. Ir al diseño y hacer clic donde el primer pozo está siendo creado y
mover el cursor para definir una línea, haciendo clic sobre otro punto.
Los pozos serán automáticamente adjuntos a esta línea (ver Figura
2.10).
Figura 2.10 Perforando pozos a lo largo de una línea
27
2DFace - Diseño de Tronadura de Túneles
2.2.3 Perforando Pozos alrededor de un Círculo
Crear
Pozos
alrededor
de un
Círculo
Los pozos múltiples pueden ser añadidos automáticamente como un
círculo definiendo un radio y ángulo de inicio (ver Figura 2.11)
Para adjuntar pozos a un círculo, el usuario debería:
1. Seleccionar el tipo de pozo apropiado (ej: pozo auxiliar) e ingresar las
propiedades requeridas (ej: diámetro y longitud). También asegurarse
que el icono modo "create holes around circle" (crear pozos alrededor
de un círculo) esté encendido.
2. Seleccionar la etiqueta circle (círculo) y elegir el criterio de
perforación (ej: espaciamiento sobre un círculo o número de pozos
alrededor de un círculo).
3. Definir un radio de círculo y un ángulo de inicio desde la horizontal.
Por defecto, el círculo y los segmentos a los cuales el usuario adjunta
los pozos no es dibujado. Sin embargo el usuario puede cambiar esto
haciendo clic sobre la caja de chequeo “dibujar círculo y segmentos”.
La figura 2.12 muestra el círculo y segmento como un string.
4. Ir al diseño y hacer clic dentro de la unidad para definir el centro del
círculo. (Figura 2.12).
Figura 2.11 Perforando pozos alrededor de un círculo
28
2DFace - Diseño de Tronadura de Túneles
Figura 2.12 Perforando pozos alrededor de un círculo, mostrando el círculo y
los segmentos como strings
2.3 Selección y Carga de Explosivos
La carga de pozos de tronadura es realizada con la función modo carga.
Esta función es activada por medio del menú Mode+load o
alternativamente haciendo clic sobre el icono loading mode (modo
cargando).
Modo
Cargando
Antes de que los pozos sean cargados, el usuario debe seleccionar el tipo
de explosivo a ser utilizado. Esto es realizado accediendo al diálogo
loading decks (insertando cargas) (Figura 2.13), por medio del menú
Parameters+Loading o alternativamente haciendo clic sobre el icono
modo parámetros actuales. Este diálogo también permite al usuario editar
alguna de las propiedades del explosivo, así como las características de
las cargas.
Modo
Parámetros
Actuales
Figura 2.13 Diálogo Loading decks (insertando cargas)
29
2DFace - Diseño de Tronadura de Túneles
Los tipos de explosivos y sus propiedades son almacenados en un archivo
de base de datos estándar de Microsoft con el nombre por defecto de
Stock.mdb. Se puede acceder y modificar este archivo con el uso del
software de bases de datos Microsoft Access.
Pozo
Todos los
Individual
Pozos
Pozos
Pozos
Marcados Desmarcados
El modo carga permite al usuario cargar los pozos de a uno, todos a la
vez, un grupo de pozos marcados o un grupo de pozos desmarcados. Se
puede acceder a estas opciones por medio de la selección del icono
loading mode (modo carga) en la barra de herramientas y mostradas a la
izquierda.
Para cargar sólo un pozo el usuario debe hacer clic con el botón del
mouse sobre el pozo de perforación más cercano a ser cargado y para
todas las otras opciones, el usuario debe hacer clic sobre la ventana de
diseño.
Como se muestra en la Figura 2.14, las opciones para cargar una cantidad
incluyen: longitud de la carga, longitud desde el collar, masa en kg, % de
la longitud del pozo y carga en el punto más cercano al cursor.
Figura 2.14 Opciones para cargar una cantidad
2.4 Selección y Carga de Detonadores de Retardo
2DFace utiliza tanto retardos en el fondo del pozo como de superficie,
para definir la secuencia de iniciación de las cargas explosivas.
2.4.1 Retardos de Fondo de Pozo
Modo retardo
de fondo de
pozo
Modo
Parámetros
Actuales
La ubicación de retardos de fondo de pozo son realizados activando la
función modo downhole delay (retardo de fondo de pozo), por medio del
menú retardo Mode+downhole o alternativamente haciendo clic sobre el
icono downhole delay mode (modo retardo de pozo descendente).
Antes de que los pozos sean primados y los retardos de fondo de pozo
sean insertos, es esencial seleccionar el tipo de elemento de retardo,
conector y primer a ser utilizado. Esto es realizado accediendo al diálogo
downhole delays (retardos de fondo de pozo) (Figura 2.15), por medio
del menú Parameters+downhole delays o alternativamente haciendo
clic sobre el icono current mode parameter (modo parámetros actuales)
(ver a la izquierda).
30
2DFace - Diseño de Tronadura de Túneles
Figura 2.15 Diálogo Retardos de Fondo de Pozo
Pozo
Todos los
Individual
Pozos
Pozos
Pozos
marcados desmarcados
Los accesorios de retardo son almacenados en una
base de datos de archivo Microsoft estándar, con el
nombre por defecto de Stock.mdb. Se puede acceder
y modificar este archivo con el uso del software de
bases de datos Microsoft Access.
El diálogo retardos de fondo de pozo también permite
al usuario editar algunos de los conectores de retardo
y propiedades del primer asignado a un diseño en
particular.
El modo downhole delay también permite al usuario
insertar retardos de fondo de pozo uno por uno, todos de una sola vez, un
grupo de pozos marcados o un grupo de pozos desmarcados. Se puede
acceder a estas opciones por medio de la selección del icono modo
downhole delay en la barra de herramientas.
2.4.2 Retardos de Superficie
Modo Retardo
de Superficie
Modo
Parámetros
Actuales
Una vez que los pozos sean primados y los retardos de
fondo de pozo insertos, el siguiente paso es ubicar los
amarres de superficie entre los collares de los pozos.
La ubicación de los amarres de superficie son
realizados por la activación de la función del modo
retardo de superficie a través del menú Mode+surface
delay o alternativamente haciendo clic sobre el icono
surface delay mode (modo retardo de superficie).
Antes de que el amarre comience, el usuario debe seleccionar el tipo de
elemento de retardo de superficie y el tipo de conexión a ser utilizado.
Esto es realizado accediendo al diálogo retardo de superficie (Figura
2.16) por medio del menú Parameters+surface delays o
alternativamente haciendo clic sobre el icono current mode parameter
(modo parámetros actuales) (ver a la izquierda).
31
2DFace - Diseño de Tronadura de Túneles
Dependiendo de la posición, los retardos de superficie están referidos a
los amarres entre-filas o entre-pozos. Además, la conexión de cada
retardo de superficie puede ser especificada para ser bi-direccional o unidireccional (Figura 2.16).
Los accesorios de retardo son almacenados en un archivo de base de
datos estándar Microsoft con el nombre por defecto de Stock.mdb. Este
archivo puede ser accedido y modificado con el uso del software de bases
de datos Microsoft Access.
Figura 2.16 Diálogo Surface Delays (retardos de superficie)
El modo retardo de superficie (surface delay)
permite al usuario amarrar el diseño pozo a pozo o
por múltiples pozos. Se puede acceder a estas
opciones por medio de la selección del icono modo
retardo de superficie en la barra de herramientas.
Los amarres de superficie también pueden ser
conectados a nodos, los cuales pueden ser utilizados
como puntos de ignición o de ayuda en el
posicionamiento de los amarres. Los nodos pueden ser
añadidos al diseño por medio de la activación de la
función drilling mode (modo perforación) y el icono
create node (crear nodo) (ver a la derecha). El usuario
puede luego hacer clic en la posición donde el nodo es
requerido.
32
Amarre
Amarre
Pozo a Pozo Múltiple
Crear
nodo
3
Capítulo
2DFace - Herramientas
de Ingeniería &
Características de
Análisis
Varias herramientas de ingeniería han sido incorporadas al
software para facilitar el análisis y las mejoras del desarrollo de
los diseños de tronadura, las cuales incluyen:
• Digitalizador de imagen.
• Concentración de energía del explosivo.
• Simulación de la detonación y contornos de tiempo.
3.1 Digitalizador de Imágenes
El objetivo del digitalizador de imágenes es ayudar a definir e ingresar la
condición “tal como fue perforada” del desarrollo de una cara dentro del
2DFace. El propósito es ser capaces de comparar el diseño vs las
condiciones actuales y desarrollar análisis específicos. El usuario está
habilitado para acceder al digitalizador de imágenes bajo el menú tools
(Tools + Digitise face image…).
En general el usuario debe completar los siguientes pasos para obtener
exitosamente la condición como perforado de una cara.
1. Abrir un archivo de imagen (jpeg, gif, bmp,wmf, emf).
2. Especificar punto de centro o origen (ej: punto de intersección de la
línea grado).
3. Definición de escala superior e inferior de la imagen.
4. Definición del contorno de la unidad.
5. Activar los requerimientos para la asignación extra de información de
perforación.
33
2DFace - Diseño de Tronadura de Túneles
6. Definición de pozos de perforación (ej. alivio, cargados, auxiliares,
levantadores, etc.).
Los puntos descritos anteriormente pueden ser realizados haciendo clic
sobre el icono apropiado, la figura 3.1 entrega un resumen de los iconos
incluidos en la barra de herramientas.
El usuario está capacitado para hacer un acercamiento o un alejamiento
para facilitar los procesos de digitalización (ver Figura 3.1).
Specify origin
position
Open image file
Define drive
outline
Specify bottom
scale
Zoom out
Zoom in
Define burn cut
charged holes
Assign hole information
during digitising (optional)
Specify top
scale
Define back holes
Define side holes
Create holes and drive and
output to 2DFace
Define burn cut
relief holes
Define lifter holes
Define auxiliary
holes
Figura 3.1 Resumen de iconos de la herramienta digitalización de imágenes
La figura 3.2 muestra la digitalización de un diseño de desarrollo
subterráneo. Nótese que el origen, el contorno de la unidad y las escalas
superior e inferior han sido definidos. El usuario podría iniciar la
definición de cada tipo de pozo (ej: pozos de alivio de corte, pozos
cargados de corte, pozos del techo, pozos laterales, pozos levantadores,
pozos auxiliares, etc.). Los pozos son definidos haciendo clic sobre una
posición especificada de la imagen. Diferentes colores son utilizados
para identificar diferentes tipos de pozos.
Las propiedades de los pozos de tronadura, tales como diámetro y
longitud pueden ser ajustados haciendo clic sobre el icono “"assign hole
information" (asignar información de pozo) (ver Figura 3.1).
34
2DFace - Diseño de Tronadura de Túneles
Definition of cut charged holes
Definition of top and
bottom scale
Check lists
and design
detail
Drive outline
Figura 3.2Digitalización de la imagen del desarrollo de un disparo
Una vez que el usuario ha finalizado la definición de las posiciones de los
pozos, el resultado en 2DFace es obtenido haciendo clic sobre el icono
"create holes and drive outline" (crear pozos y contorno de la unidad)
(ver Figura 3.1).
La figura 3.3 muestra el correspondiente “tal como fue perforado”
resultado desplegado en 2DFace.
Figura 3.3 Resultado de una cara digitalizada.
35
2DFace - Diseño de Tronadura de Túneles
3.2 Concentración de Energía del Explosivo
2DFace incorpora dos métodos para calcular y desplegar la distribución
de explosivos en el espacio 3D. Estos métodos son llamados estático
(3D) y dinámico (4D). El cálculo del método estático no toma en cuenta
el tiempo y asume que todas las cargas salen al mismo tiempo. Esto
puede ser clasificado como la distribución máxima de energía. El método
dinámico (4D) incluye el tiempo detonado del explosivo.
La distribución de energía del explosivo podría ser expresada en varias
unidades: kg/ton, kg/m3, MJ/ton, MJ/m3 and MJ/m2. Los primeros cuatro
tipos de unidades (excluyendo MJ/m2) disponibles en el modelo de
distribución del explosivo son análogos al convencional cálculo del factor
de carga (kg de explosivo divididos por tonelada o volumen de roca
tronada), la quinta unidad es un valor de energía de flujo.
3.2.1 Distribución Estática del Explosivo 3-D
La distribución de energía del explosivo tri-dimensional de una carga no
tiene la oportunidad de ser tomada en cuenta y es determinada en 2DFace
siguiendo la aproximación desarrollada por Kleine et al (1993).
El cálculo del tradicional factor de carga fue extendido considerando un
pequeño segmento infinitesimal de carga y escribiendo la ecuación para
el resultado de la concentración de explosivo en un punto “P” para una
esfera centrada en el segmento de carga, la forma general de la ecuación
es la siguiente (también refiérase a la Figura 3.4).
P=
⎛ D⎞
⎟
L 2 1000. ρ e . π ⎜
⎝ 2⎠
∫
L1
2
2
4
ρr π ( h 2 + l 2 ) 3
3
(6)
dl
La ecuación (6) puede ser integrada y reescrita como:
P = 187.5
ρe 2 1 ⎛ L2 L1 ⎞
D 2⎜
− ⎟
ρr
h ⎝ r2 r1 ⎠
36
(7)
2DFace - Diseño de Tronadura de Túneles
D
ρe - Explosive Density
ρr - Rock Density
r1
-L1
r
l
L2
P
h
r2
dl
Figura 3.4 Concentración de energía del explosivo 3D en el punto P.
Nota
Condiciones especiales son aplicadas a las relaciones anteriores en
el eje de la carga (ej. h=0) y en distancias muy largas (ej: h Æ∞). La
concentración del explosivo en cualquier punto en 3D es
determinada resolviendo la apropiada forma integrada de la
ecuación para cada carga de explosivo y sumando los valores.
3.2.2 Distribución Dinámica del Explosivo 4-D
El cálculo de la distribución de energía del explosivo 4D sigue las
relaciones desarrolladas en el caso 3D, explicadas anteriormente con la
diferencia que un componente de tiempo es tomado en consideración.
Este tiempo es denominado el tiempo de cooperación entre cargas.
El tiempo de cooperación referido al diálogo distribución dinámica del
explosivo (4D) es un método utilizado para ponderar la energía producida
por una carga, de acuerdo a este tiempo de detonación. Una primera
aproximación para este valor de tiempo de cooperación puede ser un
valor equivalente al tiempo de movimiento del burden visto en las
tronaduras tipo cielo abierto. Esto es en efecto cuánto tiempo las cargas
adyacentes contribuirán con energía a una sección de la roca antes de que
la roca haya sido desplazada o fragmentada fuera de lo normal.
37
2DFace - Diseño de Tronadura de Túneles
3.2.3 Cálculo de la Distribución del Explosivo 3D
y 4D en 2DFace
Para calcular o desplegar la distribución del explosivo de una sección
particular de un diseño, el usuario debe seguir los siguientes pasos:
1. Definir la región de cálculo utilizando la herramienta caja de
selección.
2. Acceder al diálogo de la distribución de energía del explosivo por
medio del menú tools (herramientas) (ej: Tools + Explosive Energy
Distribution…).
3. En el cuadro de diálogo, crear un nuevo archivo o abrir uno existente
para almacenar la información (ver Figura 3.3).
4. Definir los parámetros de cálculo, tales como la grilla de resolución,
SG de la roca, y la ubicación del plano de cálculo a lo largo del rumbo
de la excavación.
5. Definir los pozos que serán incluidos en el cálculo (ej: marcados,
desmarcados).
6. Seleccionar el tipo de cálculo (ej: 3D ó 4D) y hacer clic sobre
calculate new data (calcular nuevo dato).
Click here to create
new binary file to store
calculation information
Open existing data
Calculation inputs
1. Grid resolution
2. Rock specific gravity
3. Plane distance along
drive heading
Type of analysis
Figura 3.5 Diálogo Explosive energy distribution (distribución de energía del
explosivo)
38
2DFace - Diseño de Tronadura de Túneles
Nota
Los cambios pueden ser realizados a la escala de concentración de
energía del explosivo haciendo clic sobre la etiqueta display
(despliegue) (ver Figura 3.5). Las siguientes opciones son incluidas
en este diálogo:
1. Cambiar los rangos de escala y las unidades
2. Cambiar la escala de colores
3. Redesplegar el archivo actual
4. Otras opciones de despliegue tales como contornos de dibujo
como rectángulos rellenados o puntos píxel y dibujando pozos
después del contorno.
La figura 3.6 muestra la distribución de energía del explosivo 3D para el
desarrollo de un diseño de 45 pozos de perforación, 3.2 m de longitud
con pozos cargados de 51 mm y pozos de alivio de 102 mm. Los cortes
de quemada y los pozos auxiliares fueron cargados con ANFO.
El ingreso de parámetros utilizados para este cálculo incluyó:
•
Una resolución de la grilla de 0.02 m
•
Una gravedad específica de la roca de 2.8
•
Una distancia a lo largo de la galería de 3.2 m (ej: plano de cálculo en
la pata de los pozos)
Figura 3.6 Ejemplo de cálculo de la energía del explosivo 3D en 2DFace
39
2DFace - Diseño de Tronadura de Túneles
3.3 Simulación de la Detonación y Contornos de Tiempo
Modo
Detonación
Modo
Parámetros
Actuales
La simulación de la secuencia de detonación de la tronadura puede ser
realizada en 2DFace, la cual permite al usuario visualizar y reportar la
secuencia de detonación. Esta función es activada por medio de la opción
del menú Mode+detonate o haciendo clic sobre el icono detonation
mode (ver a la izquierda).
Las características de la simulación pueden ser establecidas en el diálogo
simulación de la detonación (Figura 3.7), las cuales son activadas por
medio del menú Parameters+detonation simulation o alternativamente
haciendo clic sobre el icono current mode parameter (modo parámetros
actuales).
En el diálogo simulación de la detonación, el usuario podría definir
características tales como: pausa entre eventos, mostrar eventos en un
cuadro de tiempo, mostrando todos los eventos, aplicar factores de
dispersión, ajustar el tiempo de los pasos de la simulación y correr
simulaciones Monte Carlo de la secuencia de la detonación.
Comenzar la
detonación
desde el
nodo/pozo más
cercano
Comenzar la
Detonación
desde el
punto de
inicio actual
Figura 3.7 Diálogo Detonation simulation (simulación de la detonación)
La posición del punto de ignición puede ser escogido y cambiado
activando el icono “start detonation from nearest hole” (comenzar la
detonación desde el pozo más cercano). Si el usuario quiere reiniciar la
tronadura desde la posición actual, entonces el icono “current ignition
point” (punto de ignición actual) debería ser utilizado.
Una vez que el método detonación esté activado, la simulación de la
detonación es realizada una vez que el diseño sea activado (ej: haciendo
clic sobre la pantalla donde reside el diseño).
40
2DFace - Diseño de Tronadura de Túneles
Calcular
grilla de
contornos de
tiempo
Los contornos de tiempo pueden ser fácilmente
calculados y desplegados después de que una
simulación de la detonación ha sido realizada. Para
hacer esto el usuario debe hacer clic sobre el icono
"calculate timing contour grid" (calcular la grilla de
contornos de tiempo).
La figura 3.8 ilustra los resultados de la simulación de la detonación con
los correspondientes contornos de tiempo.
Figura 3.8 Simulación de la detonación mostrando contornos de tiempo
Las propiedades de los contornos de tiempo pueden ser ajustadas en el
cuadro de diálogo detonation simulation (simulación de la detonación)
(figura 3.7) haciendo clic sobre la etiqueta "contours". La figura 3.9
muestra las opciones de la etiqueta contours, estas incluyen:
•
Ajuste del rango de la escala para reajustar la escala a un ajuste fijado
de valores, añadiendo y removiendo valores.
•
Cambiar las propiedades de las líneas de contorno.
•
Uso de pozos marcados o desmarcados en el cálculo.
41
2DFace - Diseño de Tronadura de Túneles
Figura 3.9 Modificando las propiedades de los contornos
42