ES2384590T3 - Carga de explosivos - Google Patents
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Abstract
Un sistema (10) para cargar un explosivo líquido en barrenos de voladura, en donde el sistema (10) incluye: una unidad (12) de suministro móvil de explosivos (12) que tiene al menos una línea de alimentación de explosivos (44, 46) para alimentar un explosivo liquido desde la unidad de suministro (12) en un barreno de voladura y una pluralidad de reservorios o contenedores (18, 20, 22, 24, 28) para la retención de un explosivo líquido o componentes explosivos líquidos, en donde la unidad de suministro de explosivos móviles incluye también una pluralidad de medios de alimentación de componentes explosivos (30, 32, 34, 38, 40) para alimentar componentes explosivos líquidos desde sus reservorios respectivos (18, 20, 22, 24, 28) para la mezcla para la formación de un explosivo liquido y bombeable, y unos medios (42) de alimentación de explosivos líquidos, para alimentar un explosivo liquido a través de al menos una línea de alimentación de explosivos (44, 46) en los barrenos de voladura; caracterizada porque tiene una unidad de un sistema de posicionamiento (GPS) (14) operable para determinar la posición de un agujero de voladura; y un procesador (16) de identificación de barrenos de voladura en comunicación con la unidad GPS (14) operable para recibir desde la unidad GPS (14) una posición de coordenadas de barrenos de voladura, y configurada y programada exclusivamente para identificar el agujero de voladura basado en la posición de las coordenadas del barreno de voladura, en donde el procesador de identificación (16) está en comunicación con uno o más de los medios de alimentación de los componentes explosivos (30, 32, 34, 38, 40), y/o con los medios (42) de alimentación de explosivos líquidos (42) y configurados o programados para controlar los medios de alimentación (30, 32, 34, 38, 40 42) para cargar una cantidad predefinida o calculada de explosivo de una composición deseada en al menos algunos de los barrenos de voladura.
Description
Carga de explosivos.
Esta invenci6n esta relacionada con la carga de explosivos. En particular, la invenci6n esta relacionada con un sistema para la carga de un explosivo lIquido en minas.
Es necesario el poder asegurar que se cargue la cantidad correcta y/o la composici6n correcta de un explosivo lIquido en cada barreno de voladura en una zona a volar (denominada frecuentemente como un banco. El unico metodo del cual los inventores son conscientes es el de poder adaptar el agujero en el cual permanece un operador con un agujero en particular en el area de voladura o banco (tIpicamente indicado en un mapa), tIpicamente utilizando numeros o etiquetas de identificaci6n de los barrenos. Esta soluci6n puede conducir a errores y puede requerir un determinado tiempo.
El documento US 4526633 expone un metodo y aparato para la formulaci6n y suministro de una emulsi6n de agentes de voladura que alberga el aparato necesario para la formulaci6n del agente de emulsi6n de la voladura. Este documento no proporciona no obstante la forma de identificar un barreno de voladura en particular.
Seria ventajoso si pudiera proporcionarse un sistema que asegurara de forma fiable que las minas de voladura pudieran cargarse correctamente de una forma eficiente en el tiempo.
El problema mencionado anteriormente se resuelve por un sistema para la carga de un explosivo lIquido en unos agujeros de minas de acuerdo con la reivindicaci6n 1.
La unidad de suministro m6vil de explosivos tiene la forma tIpica de un cami6n que tiene una pluralidad de reservorios o contenedores para guardar un explosivo liquido o unos componentes explosivos lIquidos, tales como un explosivo de emulsi6n, nitrato de amonio (perlas o similares) gasoil, agua, y una soluci6n de gases quImicos (por ejemplo, nitrito de sodio).
La unidad de suministro m6vil de explosivos incluye una pluralidad de medios de suministro de componentes explosivos, tales como bombas o sondeadotas, para el suministro de componentes explosivos lIquidos desde sus reservorios respectivos para la mezcla y poder formar un explosivo liquido o bombeable, y unos medios de suministro de explosivos lIquidos a traves al menos de unos explosivos en una lInea de suministro en las minas de voladura.
TIpicamente, la unidad GPS proporciona una posici6n de coordenadas en intervalos regulares, por ejemplo, un segundo. El procesador de identificaci6n del barreno de voladura puede recibir las lecturas regulares del GPS, o la identificaci6n del barreno que puede sondear la unidad GPS solo en un tiempo seleccionado, por ejemplo en una red radioelectrica. El tiempo seleccionado o predeterminado cuando el procesador de identificaci6n del barreno identifica la posici6n de coordenadas del barreno tiene que ser tal que conozca por parte del GPS que se encuentra en el barreno de voladura. Esto puede incluir, por ejemplo, el uso de un disparador manual activado por un operario o el uso de un evento especIfico durante el flujo de trabajo de la carga del barreno, por ejemplo, con el inicio de una bomba en particular.
El procesador de identificaci6n del barreno esta en comunicaci6n con uno o mas medios de suministro del componente explosivo, y/o con los medios de suministro del explosivo lIquido, y esta configurado para controlar los medios de suministro para cargar una cantidad predefinida o calculada de explosivos de una composici6n deseada en al menos algunos barrenos de voladura.
La unidad GPS puede estar asociada con, por ejemplo, una porci6n terminal de salida, desmontable, de la lInea de suministro de explosivos. En esta situaci6n, en utilizaci6n, la unidad GPS estara pr6xima a un barreno de voladura dentro del cual se habra insertado una lInea de alimentaci6n de explosivos para la carga de un explosivo lIquido.
En su lugar, la unidad GPS puede estar configurada para activarse por un operario o usuario del sistema, y en particular por un operario que manipule la lInea de suministro de explosivos de forma que en su utilizaci6n, el operario inserte una porci6n del extremo de salida de la lInea de suministro de explosivos en el agujero de voladura, la unidad de GPS pueda determinar la posici6n de las coordenadas del barreno de voladura.
En una alternativa adicional, la unidad de GPS puede estar localizada en la unidad de suministro de explosivos m6viles, en donde el sistema puede incluir unos medios de detecci6n para determinar la posici6n relativa de un extremo de salida de la lInea de suministro de los explosivos de un operario de la lInea de suministro de explosivos para la posici6n de las coordenadas de la unidad de suministro m6viles de explosivos, y un procesador operativo para calcular o determinar la posici6n de coordenadas del extremo de salida del operario, basandose en la posici6n de coordenadas de la unidad de suministro de explosivos y la posici6n relativa del extremo de salida del operario.
El sistema puede incluir al menos una estaci6n de un Sistema de Posicionamiento Global Diferencial para transmitir las senales de correcci6n a la unidad GPS.
El procesador de identificaci6n del barreno puede ser descargable o programable de forma que pueda programarse
o suministrarse con un plan de voladuras identificando exclusivamente las posiciones de coordenadas de los taladros de voladura, si se taladran o se planifican. El plan de voladuras incluye tIpicamente la informaci6n de la carga para cada barreno de voladura, permitiendo que el procesador de identificaci6n de los barrenos pueda controlar los medios de suministro de la unidad m6vil de suministro para colocar una cantidad de explosivos predefinida o predeterminada en unos barrenos de voladura en particular.
En su lugar o bien adicionalmente, el procesador de identificaci6n de los barrenos de voladura puede configurarse o programarse para conforma un plan de voladuras de barrenos de voladuras identificado, para recibir las posiciones de coordenadas de los barrenos desde la unidad GPS.
El procesador de identificaci6n de los barrenos de voladura pueden operarse para recibir la informaci6n geometrica de los barrenos de voladura individuales, por ejemplo, profundidad y diametro, y pueden configurarse o programarse para calcular la cantidad requerida, y si se desea la composici6n del explosivo lIquido para los barrenos de voladura individuales. AsI pues, el sistema tIpicamente incluye medios de entrada del usuario, por ejemplo, un teclado o una pantalla tactil o similares, por medio de cuya informaci6n pueda introducirse informaci6n al procesador de identificaci6n del barreno de voladura.
El procesador de identificaci6n de barrenos de voladura puede configurarse o programarse para determinar el barreno programado mas cercano a la posici6n de coordenadas recibidas desde la unidad de GPS cuando la posici6n de coordenadas recibida de la unidad GPS no concuerde exactamente con la posici6n de coordenadas de cualquier barreno de voladura programado, y para continuar el proceso sobre la base de que la unidad GPS esta localizada en la posici6n de las coordenadas del mencionado barreno de voladura programado. El procesador de identificaci6n de los barrenos puede programarse o configurarse para calcular la distancia entre la posici6n actual de coordenadas del barreno explosivo programado y la posici6n de coordenadas recibida desde la unidad GPS, y asumir solo que la unidad GPS esta localizada en un barreno programado en particular si dicha distancia es menor,
- o igual que una distancia maxima predeterminada.
Se observara que el procesador de identificaci6n de los barrenos es un m6dulo conceptual y que puede incluir una
- o mas unidades fIsicas, cada una con un procesador, con al menos una o mas unidades fIsicas en comunicaci6n entre si, y con distintas unidades fIsicas o procesadores que estan programados o configurados para la ejecuci6n de las distintas tareas.
El procesador de identificaci6n de barrenos de voladura y una o mas unidades fIsicas, puede montarse en la unidad de suministro m6vil de explosivos. En su lugar, el procesador de identificaci6n de los barrenos de voladura, o bien una o mas de sus unidades fIsicas puede ser un dispositivo portatil o de tipo manual. La comunicaci6n entre el procesador de identificaci6n de los barrenos de voladura y otros componentes del sistema y/o entre las unidades fIsicas del procesador de identificaci6n de los barrenos explosivos puede ser de tipo radioelectrico, o por medio de cables si fuera necesario o deseable.
El procesador de identificaci6n de los barrenos puede estar configurado o programado para mantener un registro o un diario de las operaciones de carga de los barrenos explosivos, por ejemplo, cantidad, tipo y composici6n de los explosivos, parametros de los productos explosivos, o similares. El sistema puede incluir tIpicamente un modulo de memoria en comunicaci6n con el procesador de identificaci6n de los barrenos explosivos.
El procesador de identificaci6n de los barrenos explosivos puede ser operativo para recibir una entrada manual desde un operario que identifique un barreno de voladura en particular, es decir, el barreno de voladura no esta identificado por medio de la unidad GPS sino manualmente. El procesador de identificaci6n del barreno de voladura puede ser operativo para recibir instrucciones de carga explosivas para un barreno en particular como en la entrada manual, y puede configurarse o programarse para ejecutar las mencionadas instrucciones de carga explosiva, por ejemplo, mediante la operaci6n de unos medios de suministro de los componentes explosivos y/o los medios de suministro de explosivos lIquidos.
El procesador de identificaci6n de barrenos de voladura puede ser operativo para recibir la informaci6n en los barrenos que hayan sido planificados pero no taladrados, y pudiendo configurarse o programarse para marcar o identificar tales barrenos de voladura no taladrados en un plan de voladuras.
El sistema puede incluir un controlador de la zona en una red de comunicaciones, para recibir informaci6n y proporcionar informaci6n a la mencionada unidad de suministro de explosivos de tipo m6vil y a otras unidades de suministro m6vil asociadas en una zona de voladuras comun de un area de voladuras.
El controlador de zona puede ser operativo para comunicarse con un servidor de base para transferir los ficheros del diario de voladuras recibido desde las unidades de suministro m6vil al servidor de base y para recibir los planes de voladuras para las unidades de suministro m6vil para el servidor de base.
El sistema puede incluir un visor de barrenos de las minas que proporcione informaci6n grafica sobre la actividad de las voladuras. El visor de las voladuras puede estar en comunicaci6n con una pluralidad de los controladores de las
zonas, en donde cada controlador de zona proporciona informaci6n sobre la actividad de las voladuras en una zona de un area de minas o bancada. TIpicamente, el visor de voladuras esta provisto por el servidor de base.
La invenci6n se extiende a un sistema para la carga de un explosivo liquido dentro de los agujeros de voladuras, a partir de una pluralidad de unidades de suministro de explosivos m6viles, en donde el sistema incluye una pluralidad de sistemas tal como se han descrito, al menos un controlador de zona operativo para la comunicaci6n con el procesador de identificaci6n de los barrenos asociado con al menos algunas unidades de suministro de explosivos m6vil y un servidor de base operativo para comunicarse con el controlador de zona.
El sistema puede incluir una pluralidad de controladores de zona, en donde cada controlador de zona es operable para comunicar con los procesadores de identificaci6n de los barrenos de voladura de una pluralidad de unidades de suministro de explosivos m6viles asociados con el mencionado controlador de zona. El servidor de base puede ser operativo para comunicarse con la mencionada pluralidad de controladores de zona.
La invenci6n se describira a continuaci6n solo a modo de ejemplo, con referencia a los esquemas diagramaticos en donde:
La figura 1 muestra una visi6n general esquematica de los componentes de un sistema de acuerdo con la invenci6n para la carga de un explosivo lIquido en los agujeros de voladura;
La figura 2 muestra un diagrama de un proceso general de una unidad de suministro de explosivos m6vil que forma parte del sistema de la figura 1;
La figura 3 muestra un diagrama de bloques funcionales de los componentes principales del sistema de la figura 1; y
La figura 4 muestra un diagrama de bloques funcionales de los m6dulos de procesado o unidades del sistema de la figura 1.
Con referencia a la figura 1 de los dibujos, el numeral de referencia 10 indica en general un sistema de acuerdo con la invenci6n para la carga de un explosivo lIquido dentro de los agujeros de voladura. El sistema 10 incluye , en sentido general, una unidad 12 de suministro de explosivos m6viles, dos unidades del Sistema de Posicionamiento Global o bien las unidades GPS 14 soportadas por dos operadores del sistema 10, una unidad de procesamiento y comunicaciones 16 en comunicaci6n con las unidades GPS 14 en utilizaci6n, y las coordenadas de los barrenos, configurados para identificar los barrenos de voladura basandose en las posiciones de las coordenadas de los barrenos de voladura, y un controlador 17 de la zona programable en comunicaci6n con la unidad 16 de comunicaciones y procesamiento.
La figura 1 muestra tambien la direccion del flujo de datos dentro del sistema 10. AsI pues, tal como se indica, los datos circulan desde las unidades GPS 14 a la unidad 16 de procesamiento y comunicaciones. Los datos circulan tambien entre las unidades 16 de procesado y de comunicaciones y un controlador l6gico programable o PLC, o bien cualquier ordenador adecuado o dispositivo embebido (no mostrado en la figura 1) que forme parte de la unidad 12 de suministro de explosivo m6viles, y activando los componentes de control (por ejemplo las bombas) de la unidad 12 de suministro de explosivos m6viles. La unidad 16 de procesado y comunicaciones puede por tanto dar instrucciones al PLC y tambien puede recibir informaci6n desde el PLC, por ejemplo para los fines de grabaci6n. La unidad 16 de procesado y comunicaciones esta en comunicaci6n con el controlador de zona 17, utilizando tIpicamente una red de comunicaciones convencional radioelectrica con su protocolo correspondiente, y un controlador de zona 17 que puede estar tambien en comunicaci6n con unidades adicionales 16 de sistemas adicionales, siendo los mismos o similares que con respecto al sistema 10.
La unidad 12 de suministro de explosivos m6viles tiene la forma de un vehiculo de tipo cisterna 12.1. Con referencia a la figura 2, la unidad de suministro de explosivos m6viles 12 comprende un contenedor 18 Diesel (tIpicamente con una capacidad de aproximadamente 920 litros), un contenedor 20 de perlas de nitrato de amonio, dos contenedores 22 que pueden funcionar como contenedores de explosivos de emulsi6n (4,5 toneladas), o bien contenedores de perlas de nitrato de amonio o contenedores de perlas de nitrato de amonio (2,5 toneladas cada uno), o bien un contenedor adicional 24 con la misma capacidad que los contenedores 22 y y que pueden tener un explosivo de emulsi6n o perlas de nitrato de amonio. La unidad 12 tiene tambien un contenedor de agua 26 con una capacidad de aproximadamente 840 litros. El tanque 28 de gases de nitrito de sodio con una capacidad de 300 litros se proporciona tambien en el vehiculo 12.1 de tipo de tanque.
Los medios de suministro de componentes explosivos lIquidos se proporcionan en el vehiculo 12.1 del tanque en la forma de una bomba 30 Diesel, una bomba 32 de pist6n de soluci6n de gaseado, una bomba 34 de emulsi6n de nitrato de amonio, una bomba 36 de pist6n de agua, una sondeadota 38 de perlas de nitrato de amonio y dos sondeadotas 40 de transferencia, y una bomba 42 de cavidad progresiva explosiva de emulsi6n. Todas las bombas y sondeadotas estan accionadas por los motores hidraulicos 43 y al menos algunas de las sondeadotas y bombas estan provistas con sensores de velocidad 64.
La bomba 42 de capacidad progresiva explosiva en utilizaci6n alimenta el explosivo de emulsi6n a dos mangueras 44 motorizadas (una manguera de 2 pulgadas y una manguera de 1 % pulgadas) y tambien una manguera mas pequena de 3/8" con una pistola de pulverizaci6n 46. Por medio de la bomba 36 de pist6n de agua, el agua solo puede bombearse a traves de las mangueras 44 y de la pistola de pulverizaci6n 46.
La unidad 12 de suministro de explosivos m6viles incluye componentes adicionales tales como los discos de rotura 48, filtros 50, un sensor de nivel 52, una boquilla 54 de inyector, galgas de presi6n 56, transductores de presi6n 58, fuelles de goma 60, juntas rotativas 62, medidores de turbinas 66, sensores de temperatura 68, valvulas de mariposa 70, valvulas de comprobaci6n 74, valvulas de diafragma 76, valvulas de escape de presi6n 78 e inyectores de agua 80.
La unidad 12 de suministro de explosivos m6vil es capaz de transportar la emulsi6n de nitrato de amonio o bien componentes para la formaci6n de un explosivo de una emulsi6n de nitrato de amonio, para el punto de voladura, y para preparar una emulsi6n sensibilizada explosiva en el punto de voladura y para bombear el explosivo en los agujeros de voladura con la utilizaci6n de las mangueras 44. El explosivo de emulsi6n de nitrato de amonio sensibilizado puede fabricarse de acuerdo con cualquier formula deseada. No obstante, la operaci6n general de una unidad de suministro de explosivos tal como la unidad de suministro de explosivos 12 es bien conocida para los tecnicos especializados en la tecnica y no se describira mas.
Volviendo ahora a la figura 3, los componentes del sistema 10 y su relaci6n entre si se describiran adicionalmente.
La unidad de suministro 12 de explosivos m6vil incluye tambien un controlador l6gico programable o PLC 82 con un modulo 84 de comunicaciones radioelectricas. Por medio de un modulo 84 de comunicaciones radioelectricas, el PLC puede comunicar con la unidad 16 de procesamiento y comunicaciones. Si se desea, o fuera necesario, podrIa utilizarse una configuraci6n de comunicaciones cableadas.
El PLC 82 controla el suministro de nitrato de amonio, emulsi6n de nitrato de amonio, agua y una soluci6n gaseada por medio de los medios de alimentaci6n de componentes explosivos de la figura 2. El PLC 82 controla tambien la bomba 42 de cavidad progresiva explosiva, que suministra un explosivo de emulsi6n de nitrato de amonio a las mangueras 44. Tal como se apreciara, por los medios del PLC 82, la composici6n del explosivo de emulsi6n de nitrato de amonio puede controlarse, asI como tambien la velocidad de alimentaci6n y la cantidad de emulsi6n del nitrato de amonio sensibilizado que se dirige a un agujero de voladura en particular.
La unidad 16 de procesado y comunicaciones en la realizaci6n de la invenci6n ilustrada es una unidad de mano con una pantalla de visualizaci6n, con teclas de entrada y con capacidad de comunicaciones radioelectricas.
Cada unidad GPS 14 comprende un modulo de comunicaciones radioelectricas 14.1, un receptor GPS 14.2 y un modulo de correcci6n 14.3 diferencial de radio de cero watios. Por medio del modulo 14.1 de comunicaciones radioelectricas cada unidad GPS 14 puede comunicar con la unidad 16 de procesado y comunicaciones. Tal como se podra observar, si se desea o es necesario, puede utilizarse una configuraci6n de comunicaciones cableada entre las unidades 14 y 16.
El sistema 10 incluye ademas una estacion 86 del Sistema de Posicionamiento Global Diferencial para la emisi6n de la informaci6n de correcci6n GPS para el modulo 14.3 de correcci6n de radio cero.
En lugar de utilizar el modulo 14.3 de correcci6n diferencial de radio de cero watios, la senal de correcci6n GPS diferencial se suministra utilizando Internet radioelectrico, conocido tambien como WIFI. Tal como se observara, es en principio posible transmitir las senales de correcci6n GPS diferencial y cualesquiera otras senales entre los componentes del sistema 10 utilizando cualquier tipo de radio en el supuesto de que las senales de radio no interfieran con cualesquiera sistemas detonadores que se esten utilizando, utilizandose unas frecuencias especificas y unos determinados niveles de potencia de la transmisi6n.
El sistema 10 permite tambien que los registros de GPS de las posiciones de los barrenos de voladura sean procesados en una etapa posterior, por ejemplo un dIa despues en que se tomaron las medidas del GPS. Los ficheros con la informaci6n de correcci6n, provistos por uno o mas departamentos de prospecci6n nacional, pueden tIpicamente ser descargados de Internet y utilizandose para corregir las medidas de GPS sin procesar. Tal como se apreciara, en este caso existe un retraso de tiempo entre la captura de las medidas y la correcci6n de los datos GPS. Cuando dicho post -procesado se este utilizando para corregir los datos GPS, el sistema 10 no debera utilizarse instantaneamente para identificar un barreno de voladura y para cargar explosivos en el barreno de voladura, ya que los datos GPS no corregidos sin procesar pueden conducir a errores en la identificaci6n de los barrenos de voladura. Los datos post-procesados y corregidos pueden no obstante ser utilizados para preparar un plan de voladuras para la subsiguiente carga de explosivos en los agujeros de voladuras.
El controlador de zona 17 en sentido estricto no forma parte del sistema 10 solo, ya que esta compartido tIpicamente entre varios sistemas 10 activos en una zona de voladuras. El controlador de zona 17 esta por tanto en comunicaci6n con la unidad 16 de procesado y comunicaciones del sistema 10, pero tambien con las unidades de procesado y comunicaciones de otros sistemas identicos o similares para la carga de un explosivo liquido en los
agujeros de voladura. TIpicamente, Todos los sistemas en comunicaci6n con el controlador de zona 17 estan activados en una zona comun o area de voladura de una mina o similar.
Tal como se muestra en la figura 4 de los dibujos, el PLC 82 esta en comunicaci6n con la unidad 16 de procesado y comunicaciones. La carga y descarga de la informaci6n dentro y desde el sistema 10, y la mayor parte del procesamiento se realiza en la unidad 16 de procesado y comunicaciones. La unidad 16 comprende un modulo de observador de voladuras 16.1., un modulo 16.2 de localizaci6n del agujero 16.2, un modulo 16.3 de memoria, un modulo 16.5 de comunicaciones y un modulo 16.6 del controlador de carga.
Tal como se indic6 previamente, la unidad de procesado y comunicaciones 16 es una unidad de mano, proporcionando por tanto una flexibilidad para el ingeniero de explosivos para visitar si fuera necesario un agujero de voladura en particular, sin abandonar la presencia de la unidad 16 de procesado y comunicaci6n. No obstante, si asI se desea, todas las funciones de la unidad 16 de procesado y comunicaciones pueden incorporarse en el PLC 82 o en cualquier otro dispositivo de calculo en la placa adecuada en la unidad 12 de suministro de explosivos.
En una aplicaci6n del sistema 10 de la invenci6n, la unidad 16 de procesado y comunicaciones recibe un plan de voladuras diario para una zona especIfica de una mina o similar, tIpicamente desde su controlador 17 de la zona asociada. El plan de voladuras diario incluye las posiciones de coordenadas de los agujeros de voladura taladrados y puede cargarse en la unidad 16 de procesado y comunicaciones, utilizando cualquier protocolo o medios de transferencia de los datos. El plan de voladuras diario es entonces almacenado en el modulo de memoria 16.4 de la unidad 16 de procesado y comunicaciones.
El modulo 16.6 del controlador de carga es el principal modulo de procesado del sistema 10 y controla la carga real de los agujeros de voladura, por medio del PLC 82. El modulo 16.6 del controlador de carga puede seleccionar una unidad de suministro de explosivos m6vil para la ejecuci6n de un plan de voladuras cargado y proporciona informaci6n actualizada al modulo 16.1 del visor de voladuras, el cual proporciona una visi6n en tiempo real del proceso de bombeado y de la carga. El modulo 16.6 del controlador de carga se comunica con el PLC 82 para transferir informaci6n del agujero de voladura al PLC 82. El modulo 16.6 del controlador de carga procesa tambien la informaci6n de la carga del PLC 82 y puede cambiar las instrucciones al PLC 82 basandose en la informaci6n recibida desde el PLC 82, por ejemplo de un agujero de voladura en particular que no sea conocido hacia el PLC 82.
La informaci6n de carga recibida desde el PLC 82 se hace pasar por el modulo 16.6 del controlador de carga hacia el modulo de memoria 16.4 para almacenar o registrar los datos.
El modulo 16.2 de localizaci6n del agujero procesa el plan de voladuras diariamente, y utiliza las coordenadas GPS para cada agujero de voladura para establecer un plan virtual. Las coordenadas de latitud y longitud del GPS se convierten en una rejilla de coordenadas de las minas aplicables, si fuera necesario o aplicable. El modulo 16.2 de la localizaci6n del agujero de voladura 16.2 utiliza tambien un valor de radio que se almacena en la unidad 16 de procesamiento y comunicaciones, para crear un area de referencia alrededor de cada posici6n de los agujeros de voladuras. Cuando la posici6n de coordenadas de un operador que manipula la boquilla de una manguera 44 se reciba desde la unidad GPS 14 soportada por el mencionado operador, o bien si la posici6n de las coordenadas GPS de una boquilla este siendo recibida desde una unidad de GPS fijada a la boquilla, y la mencionada posici6n de coordenadas este dentro del area de referencia de un barreno de voladura en particular, entonces el modulo 16.2 de la localizaci6n del barreno asumira que la boquilla de la manguera 44 esta en el agujero de voladura que caiga dentro del area de referencia. El numero del agujero del barreno de voladura es entonces seleccionado y siendo pasado al modulo del controlador de carga 16.6.
El modulo 16.3 del constructor del plan de voladuras permite que un operador pueda preestablecer un plan de voladuras cuando el fichero del plan de voladuras electr6nico no este disponible desde un departamento de prospecci6n. Al utilizar una unidad 14 GPS, el operador puede establecer la posici6n de coordenadas GPS de cada barreno de voladura y dando dicha informaci6n al modulo del constructor del plan de voladuras 16.3 (por ejemplo, en la forma de coordenadas de las minas). Si asI se desea, la profundidad del agujero y el diametro de cada agujero de voladura puede estar provisto tambien para el modulo 16.3 del constructor del plan d voladuras. El m6dulo constructor del plan de voladuras 16.3 incluye un calculador de la masa de la formula que utiliza la informaci6n en las posiciones del agujero de voladura y sus dimensiones, para calcular la cantidad y la composici6n del explosivo de emulsi6n de nitrato de amonio a utilizar en cada agujero de voladura, teniendo en cuenta las limitaciones especIficas en consideraci6n.
El modulo 16.1 del visor de voladuras proporciona una representaci6n grafica del area total de voladuras o bancada en donde el sistema 10 se este utilizando, permitiendo una facil navegaci6n, control y acceso a la informaci6n.
Por medio de la unidad 16 de comunicaciones y procesado, el sistema 10 puede cargar un plan de voladuras, permitiendo al usuario el poder navegar alrededor del plan de voladuras, y acoplarse a un agujero de voladura en particular. El registro de cualquier actividad de explosivos de emulsi6n tiene lugar de forma automatica. Cuando se cargan los barrenos de acuerdo con el plan de voladuras, el modulo 16.2 de localizaci6n del agujero adquiere una lectura del GPS automaticamente para la posici6n del agujero de voladura. El operador tiene que manualmente transmitir la cantidad requerida de explosivo para el PLC 82. Aunque el PLC 82 puede calcular automaticamente la
cantidad y la bomba, se considera deseable que el sistema 10 no anule al operador. El operador puede todavIa bombear mas o menos explosivo si asI se desea.
El sistema 10 puede bombear en agujeros que no esten identificados en un plan de voladuras existente, y pudiendo identificar los agujeros que hayan sido planificados, pero que no hayan sido taladrados. El sistema 10 puede utilizarse tambien con un modo manual en donde un operador identifica un agujero de voladura basandose en su posici6n relativa en el area de voladuras y controlando manualmente la carga del agujero de voladura. Ventajosamente, si las especificaciones de carga de los explosivos no estan provistos en un plan de voladuras, la especificaci6n de la carga puede calcularse por el sistema 10 como una funci6n de la geometrIa del agujero de voladura.
El controlador de zona 17 se utiliza para enlazar las unidades de suministro m6viles 12 de una pluralidad de sistemas 10 operando en una zona comun de un area de voladuras, y coordinando un plan de voladuras para la mencionada zona comun. El controlador de zona 17 puede comunicar con un servidor de la base, por ejemplo para la carga de los ficheros del registro de voladuras al servidor de base y para descargar un plan de voladuras, o bien una pluralidad de planes de voladuras, para una zona de la bancada. TIpicamente, los ficheros del registro de voladuras descargado se procesan por el servidor de la base para comparar los explosivos actuales y otros datos registrados con la informaci6n provista en el plan de voladuras, e informes de producci6n, que pueden ser introducidos en un sistema SAP.
El servidor de base sincroniza tambien los datos de una pluralidad de controladores de zona 17 para proporcionar una visi6n general de la actividad de las voladuras para la totalidad del area de voladuras. La informaci6n mas reciente disponible de los controladores de zona 17 se utiliza para este fin. La informaci6n puede descargarse en tiempo real si un controlador de zona 17 estan en comunicaci6n radioelectrica con el servidor de la base, o bien pueden descargarse solo cuando el controlador de zona 17 retorna al servidor de base para la carga.
TIpicamente, el servidor de base proporciona una visi6n general grafica de la bancada y el sistema 10 permite el establecimiento de notas con respecto a los agujeros de voladuras, o para fijar la informaci6n seleccionada a los agujeros de voladura, y sobre los agujeros perdidos, con la informaci6n disponible sobre la visi6n grafica del servidor de la base de la bancada.
Utilizando el sistema 10, las posiciones de los barrenos de voladura pueden identificarse exclusivamente y rapidamente para eliminar errores. Por medio del uso de las estaciones del Sistema de Posicionamiento Global Diferencial y en torno a cada barreno de voladura, pueden minimizarse las dificultades provocadas por pequenas imprecisiones en las posiciones medidas de las coordenadas GPS.
Claims (15)
- REIVINDICACIONES1. Un sistema (10) para cargar un explosivo lIquido en barrenos de voladura, en donde el sistema (10) incluye:una unidad (12) de suministro m6vil de explosivos (12) que tiene al menos una lInea de alimentaci6n de explosivos (44, 46) para alimentar un explosivo liquido desde la unidad de suministro (12) en un barreno de voladura y una pluralidad de reservorios o contenedores (18, 20, 22, 24, 28) para la retenci6n de un explosivo lIquido o componentes explosivos lIquidos, en donde la unidad de suministro de explosivos m6viles incluye tambien una pluralidad de medios de alimentaci6n de componentes explosivos (30, 32, 34, 38, 40) para alimentar componentes explosivos lIquidos desde sus reservorios respectivos (18, 20, 22, 24, 28) para la mezcla para la formaci6n de un explosivo liquido y bombeable, y unos medios (42) de alimentaci6n de explosivos lIquidos, para alimentar un explosivo liquido a traves de al menos una lInea de alimentaci6n de explosivos (44, 46) en los barrenos de voladura;caracterizada porque tiene una unidad de un sistema de posicionamiento (GPS) (14) operable para determinar la posici6n de un agujero de voladura; yun procesador (16) de identificaci6n de barrenos de voladura en comunicaci6n con la unidad GPS (14) operable para recibir desde la unidad GPS (14) una posici6n de coordenadas de barrenos de voladura, y configurada y programada exclusivamente para identificar el agujero de voladura basado en la posici6n de las coordenadas del barreno de voladura, en donde el procesador de identificaci6n (16) esta en comunicaci6n con uno o mas de los medios de alimentaci6n de los componentes explosivos (30, 32, 34, 38, 40), y/o con los medios (42) de alimentaci6n de explosivos lIquidos (42) y configurados o programados para controlar los medios de alimentaci6n (30, 32, 34, 38, 40 42) para cargar una cantidad predefinida o calculada de explosivo de una composici6n deseada en al menos algunos de los barrenos de voladura.
-
- 2.
- El sistema (10) segun la reivindicaci6n 1, en donde la unidad GPS (14) esta asociada o montada en una porci6n terminal de salida de la lInea de alimentaci6n de explosivos (44, 46).
-
- 3.
- El sistema (10) segun la reivindicaci6n 1, en donde la unidad GPS (14) esta configurada o adaptada para utilizarse por un operador o usuario del sistema (10) manipulando la lInea de alimentaci6n de explosivos (44, 46) de forma que en su utilizaci6n, cuando el operador este insertando una porci6n terminal de salida de la lInea de alimentaci6n de explosivos (44, 46) en un barreno de voladura, la unidad GPS (14) pueda determinar la posici6n de coordenadas del barreno de voladura.
-
- 4.
- El sistema (10) segun la reivindicaci6n 1, en donde la unidad GPS (14) esta localizada o en la unidad (12) de explosivos m6viles, en donde el sistema (10) incluye medios de detecci6n para determinar la posici6n relativa de un extremo terminal de la lInea de alimentaci6n de explosivos (44, 46) o de un operador de la lInea de alimentaci6n de explosivos (44, 46) para la posici6n de coordenadas de la unidad de suministro (12) de los explosivos m6viles, y un procesador operable para calcular o determinar la posici6n de coordenadas del extremo de salida del operador, basandose en la posici6n de coordenadas de la unidad (12) de suministro de explosivos, y la posici6n relativa del extremo de salida del operador.
-
- 5.
- El sistema (10) segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el procesador (16) de identificaci6n del barreno de voladura es cargable o programable de forma que pueda programarse o suministrarse con un plan de voladuras que identifique las posiciones de las coordenadas de los barrenos de voladura, al ser taladrados o planificados los mismos.
-
- 6.
- El sistema (10) segun lo reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el procesador
(16) de identificaci6n del barreno de voladura esta configurado o programado para el establecimiento de un plan de barrenos con agujeros de voladura identificados, por la recepci6n de las posiciones de coordenadas de los agujeros de voladura desde la unidad de GPS (14). - 7. El sistema (10) segun lo reivindicado en cualquiera de las anteriores reivindicaciones, en donde el procesador(16) de identificaci6n de barrenos es operativo para recibir informaci6n geometrica de los agujeros de voladura individuales, y en donde esta configurado o programado para calcular la cantidad requerida y si se desea la composici6n de un explosivo liquido para los barrenos de voladura individuales.
- 8. El sistema (10) segun lo reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el procesador(16) de identificaci6n de barrenos de voladura esta configurado o programado para determinar el agujero de voladura programado mas cercano a la posici6n de coordenadas recibida desde la unidad GPS (14) cuando la posici6n de coordenadas recibida desde la unidad GPS (14) no esta de acuerdo exactamente con la posici6n de coordenadas de cualquier agujero de voladura programado, y para continuar procesando sobre la base de que la unidad GPS (14) esta localizada en la posici6n de coordenadas del mencionado barreno de voladura programado mas cercano.
-
- 9.
- El sistema (10) segun lo reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que incluye un modulo de memoria (16, 4) en comunicaci6n con el procesador (16) y en donde el procesador (16) de identificaci6n del
agujero de voladura (16) esta configurado o programado para mantener un registro de las operaciones de registro del agujero de voladura. -
- 10.
- El sistema (10) segun lo reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el procesador
(16) de identificaci6n es operable para recibir una entrada manual desde un operador de identificaci6n de un5 agujero de voladura particular, es decir, el barreno de voladura no esta identificado por la unidad GPS (14) sino manualmente, e en donde el procesador (16) de identificaci6n del agujero de voladura es operable para recibir las instrucciones de cargas explosivas para unos barrenos de voladura en particular como una entrada manual, y estando configurado o programado para ejecutar las instrucciones de carga mencionadas. - 11. El sistema (10) segun lo reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el procesador10 (16) de identificaci6n del agujero de voladura es operable para recibir la informaci6n de los agujeros de voladura que hayan sido planificados pero no taladrados, y en donde estan configurados o programados para marcar o identificar tales agujeros de voladura no taladrados en un plan de voladuras.
- 12. El sistema (10) segun lo reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que incluye un controlador de zona (17) en una red de comunicaciones para recibir informaci6n y para proporcionar informaci6n a15 la mencionada unidad de suministro (12) de explosivos m6viles y a otras unidades (12) de explosivos m6viles (12) en una zona de voladura comun de un area o bancada de voladura.
- 13. El sistema (10) segun la reivindicaci6n 12, en donde el controlador de zona (17) es operable para comunicar con un servidor de base para transferir los ficheros del registro recibidos desde las unidades (12) de suministro de explosivos m6viles al servidor de la base, y para recibir los planes de voladuras para las unidades (12) de20 suministro de explosivos m6viles desde el servidor de la base.
-
- 14.
- El sistema (10) segun lo reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde se incluye un visor de voladuras (16.1) que proporciona informaci6n grafica de la actividad de las voladuras.
-
- 15.
- El sistema (10) segun lo reivindicado en la reivindicaci6n 14 y en la reivindicaci6n 12 6 13, en donde el visor de voladuras (16.1) esta en comunicaci6n con una pluralidad de controladores de zona (17), en donde cada controlador
25 de zona (17) proporciona informaci6n sobre la actividad de las voladuras en una zona de un area de voladuras o bancada.
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