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Una metodología para evaluar el impacto de las fracturas in situ en la intensidad del daño inducido por explosiones

Autores: Karimi, Omid; Fillion, Marie-Helene; Dirige, Philip

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2025

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Acceso abierto

Artículo científico
2025

Una metodología para evaluar el impacto de las fracturas in situ en la intensidad del daño inducido por explosiones


Categoría

Ciencias de los Materiales

Subcategoría

Extracción y transformación de minerales

Palabras clave

Perforación
Voladura
Fracturas
Propiedades de la roca
Daño por voladura
DFN

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 25

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
La perforación y voladura es el método convencional utilizado para la fragmentación de rocas en la minería a cielo abierto. El daño inducido por la voladura puede reducir el nivel de estabilidad de los bancos y las pendientes de la mina. Para desarrollar un diseño de voladura óptimo, se necesita un conocimiento adecuado de las propiedades de la roca y de las fracturas in situ. Las fracturas son generalmente los caminos de menor resistencia para la energía explosiva y pueden afectar la intensidad del daño inducido por la voladura. Las Redes de Fracturas Discretas (DFN) son representaciones en 3D de sistemas de juntas utilizadas para estimar la distribución de fracturas in situ en una masa rocosa. El método de elementos finitos/discretos combinado (FDEM) se puede utilizar para simular el complejo proceso de ruptura de rocas durante una voladura. El objetivo de este artículo es desarrollar una metodología para evaluar la influencia de las juntas in situ en la fracturación post-voladura y el daño asociado a las paredes en escenarios de voladura en bancos en 2D. Primero, se analiza un escenario simple de un solo orificio de voladura con el software FDEM Irazu 2D y se calibra en función de un experimento de voladura a escala de laboratorio disponible en la literatura previa. En segundo lugar, se simularon escenarios más complejos que consisten en modelos de un solo orificio de voladura a escala de banco. Se simularon numéricamente una voladura en banco sin DFN (caso base) y una con DFN. El modelo con DFN demostró que la trayectoria de crecimiento y la intensidad de las fracturas inducidas por la voladura estaban gobernadas por fracturas preexistentes, lo que llevó a un área de daño en la pared más pequeña. La intensidad del daño para el escenario del caso base es aproximadamente un 82% mayor que para el modelo de voladura con DFN incluido, lo que resalta la importancia de las fracturas in situ en la intensidad del daño resultante de la voladura. La metodología para desarrollar la simulación de voladura con DFN incluido proporciona un proceso de modelado más realista para la evaluación del daño en las paredes inducido por la voladura. Esto resulta en una mejor caracterización de la zona de daño por voladura y puede llevar a análisis mejorados de la estabilidad de las pendientes.

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