N° 10 Uso de Video Cámara Como Método de Análisis en Voladuras - N. Viñas

Uso de Video Cámara como Método de Análisis en Voladuras, Canteras Malagueño, Provincia de Córdoba, Argentina

N. A. Viñas 1

Uso de Video Cámara como Método de Análisis en Voladuras,

Canteras Malagueño, Provincia de Córdoba, Argentina Nicolás A. Viñas, Michelotti e hijos S.R.L., [email protected]

RESUMEN: En el siguiente trabajo se resumen los diferentes resultados obtenidos de las observaciones de

filmaciones tomadas de voladuras a cielo abierto en las Canteras de Caliza de Malagueño, Provincia de Córdoba.

Para esta tarea se empleo una cámara filmadora de uso doméstico marca Sony, modelo HDR-CX7, de Alta

Definición con formato Memory Stick montada dentro de una carcasa que la protege del polvo. Como

metodología empleada se filmaron la totalidad de las voladuras realizadas durante 2008, se enumeraron los

videos de acuerdo al número de voladura correspondiente y se analizaron los resultados teniendo en cuenta

movimiento del banco, despegue de la pared, eyección del taco entre otras características, con el fin de ajustar los

parámetros de voladura posteriores.

Se presentan cuatro casos de estudio de videos donde se analiza la información que brindan las filmaciones y los

beneficios que trae en la optimización de los parámetros de la voladura.

a) Cantera Centro, Cantera 5 Este: se comparan dos videos, el primero corresponde a una voladura con una

proyección excesiva en el sector del fondo del barreno dado por la presencia de una falla subvertical en el

macizo rocoso. Mediante un ajuste de cuadricula más un mayor control en la exactitud de la perforación y

cambiando el sentido de la iniciación, se corrigió la proyección tal cual se muestra en la filmación de la siguiente

voladura.

b) Cantera Centro, Cantera 5 Balcón: este frente, de 17 metros de altura, se encontraba paralizado y se voló sin

datos previos definiendo un burden sin referencia. Mediante el análisis del video se observó una proyección

excesiva a la mitad del barreno y también un escape de fuego por grietas en el frente. En el video de la voladura

posterior se observa como se corrigió ese efecto negativo.

c) Cantera Centro, Cantera 7 Oeste: se presenta el caso de una voladura cargada con mucha anticipación que

luego de varias lluvias, por humedecimiento del ANFO, el banco no se movió lo necesario e incluso produjo

gases nitrosos. En la voladura posterior se rediseño la cuadrícula y en el video correspondiente se observa el

correcto movimiento del banco.

d) Cantera Sur, Nivel 535 Sur: en este frente se presentan 6 filmaciones donde se puede observar el buen

trabajo de la voladura en lo que respecta a fragmentación y movimiento del frente. La ausencia de eyección del

taco mejora aún más el resultado de la voladura.

Se destaca la importancia del uso de video cámara ya que esta herramienta de control permite observar

características de la voladura de manera práctica, eficiente y a bajo costo que pueden alertar sobre los problemas

que se generan durante la detonación y su posible solución.

PALABRAS CLAVES: filmación, análisis, optimización, voladuras


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1 OBJETIVO

El objetivo del presente trabajo fue poder observar el comportamiento de las voladuras en lo que

respecta a eyección del taco, presencia y dirección de proyecciones, punto de iniciación de la voladura

y movimiento del macizo rocoso, escape de gases. Sobre la base de esta información es posible ajustar

los parámetros con el fin de optimizar los resultados.

De las filmaciones realizadas se presentan cuatro fotogramas de cada voladura obtenidos de los videos

para dejar representado los detalles de los inconvenientes observados y las soluciones propuestas.

2 UBICACION DEL YACIMIENTO

El yacimiento donde se realizó el estudio, se encuentra ubicado en la localidad de Malagueño,

provincia de Córdoba, Argentina. Se trata de una cantera de calizas metamórficas que se utiliza para la

fabricación de cemento con estériles intercalados.

3 INSTRUMENTAL UTILIZADO

La cámara utilizada es de uso doméstico, marca Sony, modelo HDR-CX7, de Alta Definición con

formato Memory Stick. Se la coloca montada sobre un trípode, dentro de una carcasa marca Sony,

modelo SPK HCD para evitar que se introduzca el polvo y dañe el equipo.

3.1. METODLOGIA DE TRABAJO

Metodología de Campo

Se tomó como metodología de campo la ubicación de la filmadora a diferentes distancias y con distinto

ángulo con respecto a la voladura de acuerdo a las posibilidades que ofrece cada banco. Algunas

voladuras se filmaron pudiendo observarse el movimiento del banco hacia delante. Otras se realizan al

frente de la voladura para observar el grado de confinamiento del taco y las proyecciones.

Metodología de gabinete

Las películas se bajan a la PC por medio del software “Picture Motion Browser” proporcionado por el

fabricante y se recorta dejando solamente la parte de la detonación y el movimiento del banco. El

archivo se graba con el número correspondiente de la voladura y la fecha en que fue realizado.

Posteriormente se analizan los resultados en cámara lenta o bien cuadro a cuadro teniendo en cuenta

los parámetros de perforación, voladura y el reporte de vibraciones y onda aérea.


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4 FILMACION DE VOLADURAS – CASOS DE ESTUDIO

Se presentan cuatro casos de estudio de videos donde se analiza la información que brindan las

filmaciones y los beneficios que trae en la optimización de los parámetros de la voladura.

4.1.a. Cantera Centro, Cantera 5 E

Voladura Nº 3399

Altura de Banco: 17 m Diámetro de Perforación: 3.5”

Burden: 2.80 m Consumo de Explosivo: 0.189 Kg/ton

Espaciamiento: 3.5 m Carga Instantánea: 75 Kg

Inclinación: 15º

OBSERVACIONES: En las fotografías superiores obtenidas de la filmación, es posible observar como

se produce una proyección excesiva de material que comienza en la parte inferior del banco y a medida

que la detonación avanza hacia el oeste, se va levantando hasta una altura media del frente. Esto es

debido a la presencia de una falla subvertical con relleno arcilloso del macizo rocoso que representa

una zona de debilidad por donde se escapan los gases. No se observa eyección del taco y en el resto de

la voladura el movimiento el banco está controlado.


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4.1.b. Cantera Centro, Cantera 5 E:

Voladura Nº 3421

Altura de Banco: 17 m Diámetro de Perforación: 3.5”

Burden: 3.10 m Consumo de Explosivo: 0.170 Kg/ton

Espaciamiento: 3.30 m Carga Instantánea: 75 Kg

Inclinación: 15º OBSERVACIONES: Se procedió a realizar un ajuste de cuadrícula, aumentando el burden de 2.80 a

3.10 y disminuyendo el espaciamiento de 3.50 m a 3.30 m con el fin de mantener un consumo de

explosivo dentro del rango óptimo para favorecer el resultado de la voladura en cuanto al despegue del

piso y la fragmentación. Se prestó especial atención a la desviación de barrenos controlando la

proyección en el sector inferior. Se observa algunas eyecciones menores de los tacos pero se obtuvo un

buen resultado de la voladura.


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4.2.a. Cantera Centro, Cantera 5 Balcón

Voladura Nº 3432

Altura: 16 m Consumo de Explosivo: 0.110 Kg/ton

Burden: 3.10 m Explosivos por Pozo: 45 Kg

Espaciamiento: 3.30 m Fragmentación: Regular

PVS: 2.23 mm/seg Diámetro de Perforación: 3.5”

Onda Aérea: 124.3 dB Proyección: Descontrolada

OBSERVACIONES: en la primera fotografía se observa una fuga de explosivo en la parte medio-

inferior del frente que hace que el ruido supere los valores esperados (124.3 dB) y se produzca una

proyección excesiva. El consumo de explosivo se calculó muy bajo con el fin de mantener las

vibraciones en norma; pero ocasionando una fragmentación y arranque en el fondo deficientes. No se

produce eyección del taco.


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4.2.b. Cantera Centro, Cantera 5 Balcón

Voladura Nº 3449



Espaciamiento: 2.50 m Fragmentación: Buena


Onda Aérea: 106.0 dB Proyección: controlada

OBSERVACIONES: Se marcó la cuadricula teniendo como referencia la voladura anterior, se

ajustaron los parámetro para aumentar el consumo y mantener la vibración. Se controló el ruido (106.0

dB) y la proyección, se mantuvo la carga explosiva por barreno y se elevó el consumo ajustando el

diagrama de perforación para mejorar el arranque en el piso y la fragmentación. No se produce

eyección del taco.

En la siguiente página se presentan los registros de los monitoreos de ambas voladuras.


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Registro Sísmico de Voladura Nº 3432: PVS = 2.23 mm/seg y OA = 124.3 dB

Registro Sísmico de Voladura Nº 3449: PVS = 2.34 mm/seg y OA = 106.0 dB


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4.3.a. Cantera Centro, Cantera 7 Oeste

Voladura Nº 3407



Espaciamiento: 3.50 m Gases nitrosos

PPV y O.A.: < Limite de detección Diámetro de Perforación: 3.5”

OBSERVACIONES: la extracción de caliza en este frente fue suspendida por cambios en el

requerimiento de planta. Por esta razón la voladura quedó cargada con anticipación a la detonación. En

la Figura 1a se muestra el diagrama de carga de los barrenos original y en la Figura 1b el resultado de

los barrenos luego de las grandes lluvias que se produjeron causando el desmoronamiento de los pozos

con el ANFO. En las fotografías se observa gases nitrosos por humedecimiento del ANFO y la

voladura solamente detonó en la parte cargada con carga de fondo (slurries) como se presenta en la

Figura Nº 2.


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Taco de Cutting

Taco de Cutting

Bolsa Inflable

Bolsa Inflable

Cámara de aire

Anfo

Anfo Húmedo

DetonadorNo Eléctrico+ Booster

DetonadorNo Eléctrico+ Booster

DetonadorNo Elécrico

DetonadorNo Elécrico

Bolsa Inflable

Bolsa Inflable

Cámara de aire

Carga de Fondo

Carga de Fondo

Cantera 7WVoladura N° 3407Figura 1 a. Diagrama de Carga Original

Figura 1 b. Diagrama de Carga Afectado por Lluvia


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4.3.b. Cantera Centro, Cantera 7 Oeste

Voladura Nº 3450


Burden: 2.00 y 2.80 m Explosivos por Pozo: 75 Kg

Espaciamiento: 2.50 y 3.50 m Fragmentación: Buena


Onda Aérea: 121.7 dB OBSERVACIONES: en la Figura Nº 2 se muestra un esquema de cómo quedo el frente a volar. En la

voladura 3450 se rediseño la cuadricula para corregir el inconveniente causado por la voladura 3407.

Para la primer fila se definió un burden de 2 metros con respecto a la segunda fila de la voladura

anterior, y el espaciamiento se marcó a 2.50 metros, para la segunda fila se marcó 2.80 m de burden y

3.50 m de espaciamiento. Si bien se observa una proyección en la parte media del frente a la mitad de

la altura del banco, el resultado de la voladura fue bueno y permitió extraer el material sin

inconvenientes emparejando el frente para próximas voladuras.


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Figura Nº 2 – Esquema de la Voladura Nº 3407

PERFIL PLANTA

Sur

3,10 m

Voladura Nº 3407 Fecha 10/04/08Diámetro de Perforación: 3 ½ ‘’Altura de Banco: 19 metros Ángulo de Perforación: 15ºLongitud de Perforación: 20 metros Diagrama a Tres Bolillos

CuadriculaBurden: 3,10 metrosEspaciamiento: 3,50 metros

CANTERA 7 OESTE

Figura Nº 3 – Esquema del estado del frente antes de la Voladura Nº 3450

PERFIL PLANTA

Sur

Voladura Nº 3450 Fecha 26/04/08Diámetro de Perforación: 3 ½’’Altura de Banco: 19 metros Ángulo de Perforación: 15ºLongitud de Perforación: 20 metros Diagrama a Tres Bolillos

Cuadricula Primera Fila Segunda FilaBurden: 2.0 metros 2,80 metrosEspaciamiento: 2.5 metros 3,50 metros


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4.4. Cantera Sur, Nivel 535 Sur

Todas las voladuras que se presentan a continuación corresponden al mismo frente del Nivel 535 Sur,

que corresponde a una caliza de alta pureza en carbonato de calcio. La una separación entre fracturas es

de 0.20 m y la resistencia a la compresión de 45 Mpa, lo cual hace que se comporte como un frente

“fácil de volar”. La explotación se realiza a modo de corte cajón separando esta litología del estéril que

la contiene a ambos lados.

Los parámetros de perforación y voladura utilizados en todos los casos fueron los siguientes:

Altura: 12 m Diámetro de Perforación: 4.5”


Espaciamiento: 4.30 m Altura de Taco: 3.00 m

Diagrama: Tres Bolillos

El diagrama de carga se muestra en la Figura No. 4:

Figura No. 4: Diagrama de Carga

La secuencia de encendido en todos los casos fue: 125 100 75 50 25 0 17 42 67 92 117 O O O O O O O O O O O 260 235 210 185 160 135 152 177 202 227 O O O O O O O O O O

Figura Nº 5: Secuencia de encendido

Carga de Fondo

Anfo

Taco de Cutting

DetonadorNo Eléctrico


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4.4.a. Cantera Sur, Nivel 535 Sur, Voladura Nº 3397

4.4.b. Cantera Sur, Nivel 535 Sur, Voladura Nº 3402


N. A. Viñas 14

4.4. c. Cantera Sur, Nivel 535 Sur, Voladura Nº 3415

4.4.d. Cantera Sur, Nivel 535 Sur, Voladura Nº 3417


N. A. Viñas 15

4.4.e. Cantera Sur, Nivel 535 Sur, Voladura Nº 3425

4.4.f. Cantera Sur, Nivel 535 Sur, Voladura Nº 3448


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OBSERVACIONES: para los seis casos presentados para Cantera Sur, Nivel 535 Sur, se observa que

las distintas voladuras se comportan de manera similar sin proyecciones ni eyección del taco, lo que

indica un correcto confinamiento del explosivo. También es posible observar el punto de iniciación en

el centro de la voladura y un correcto movimiento del banco logrando una fragmentación con muy

buenos resultados.

5 COMENTARIOS FINALES

El uso de una filmadora ofrece grandes beneficios en la observación de los detalles de una voladura

que a simple vista se nos escapan. La posibilidad de analizar mediante cámara lenta, de separar

fotogramas y analizar el video en varias oportunidades permite corregir errores y apreciar los

resultados de los cambios introducidos.

Además, por su ubicación y por una cuestión de seguridad ante posibles proyecciones, algunos frentes

no pueden ser observados directamente por el personal; la colocación de la filmadora permite no perder

detalles de lo ocurrido durante la detonación.

La presencia y dirección de proyecciones de material, grado de confinamiento y eyección del taco,

movimiento del banco, punto de iniciación de la voladura, escapes de gases son algunos de los

parámetros fácilmente visibles en una filmación Errores de perforación, ocurrencia y localización de

tiros fallados son también visibles mediante el video y pueden llevarnos a modificar los parámetros de

perforación.

Altos valores de onda aérea se pueden explicar claramente observando el video, sobre todo en aquellos

frentes donde no es posible tener observadores cercanos.

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