The complete diagnostic program for underground stope blasting to optimize dilution

2018

Mr Daniel Roy

In May 2017, a Canadian underground gold mine operation mandated BBA to carry out the design of a complex secondary stope where we had to install the necessary instrumentations to perform a detailed analysis of the vibration impacts on its walls. The break modelling was done jointly using thermodynamic coded software followed by a 3D isometric representation of the break envelopes. Given that the mine does not have a primary crusher underground, the fragmentation of the site had to be less than 400mm, the opening dimensions of their Grizzly. Knowing the desired particle size, a break envelope was set and calculated from the thermodynamic equations, maximizing overlap and minimizing out-of-profile breakage and dilution, could be generated by the Break module, considering the following parameters : powder factor, energy values of explosives, tonnage, detonation velocity of the explosive and distribution along the stope walls, orientation of the mineralized block, waste / ore properties and rock compressive and shear velocities (P and S waves). The optimized burden and spacing that came out of the analysis were 2.5 mx 2.8 m, respectively, noticeably larger than what the mine planners had been applying recently. Some special instrumentations were placed in drill holes and used during the various stages of the monitoring program. A trajectory probe was used to measure the deviation of the 100mm holes to control their distance from the hanging wall. A high speed data collector unit was used to measure the detonation velocity (V.O.D.) and the effect of electronic delays selection between two (2) closely spaced holes on a same ring, or between two successive rings. Seismographs equipped with high frequency geophones have been installed at known distances to record the vibrations produced by the only 2 blasts required for the entire stope extraction. In addition, 10K g accelerometers were installed in diamond drill holes to measure the acceleration forces produced by the nearest explosive charges at 5 m and 8 m in the hanging wall. As a result of these steps, the blasts fragmentation was impeccable throughout the mucking process. The stope was excavated under the barrier of the coveted 10% dilution. Au mois de mai 2017, Goldcorp Éléonore a mandaté BBA pour effectuer la conception d’un chantier spécifique ainsi que pour y installer l’instrumentation nécessaire pour analyser en détail les effets des vibrations sur ses épontes. La modélisation a été faite conjointement en utilisant le logiciel Aegis suivi de Deswik. Étant donné que la mine ne possède pas de concasseur primaire sous terre, la fragmentation du chantier devait être inférieure à 16 pouces, soit la dimension de leur Grizzly. Connaissant la granulométrie désirée, une enveloppe de bris, calculée à l’aide d’équations de thermodynamique, maximisant le recouvrement et minimisant le bris hors profil ainsi que la dilution, a pu être générée par le module Breaker de Aegis en considérant les paramètres suivants : facteur poudre, facteurs énergétiques des explosifs, tonnage, vitesse de détonation de l’explosif et la distribution le long du diamètre des trous, orientation du bloc minéralisé en fonction d’un explosif spécifique, les propriétés stérile/minerai et la vélocité de l’onde P et S. Le fardeau et l’espacement optimisés suite à l’analyse sont respectivement 2,5 m x 2,8 m. Certains instruments ont été placés et utilisés durant les différentes étapes d’avancement du chantier. Le Flexit de Reflex a été utilisé pour mesurer la déviation des trous de l’éponte supérieure. Un DataTrap a été utilisé pour mesurer la vitesse de détonation (V.O.D.) ainsi que l’impact des choix des délais entre deux (2) trous rapprochés d’une même rangée, ou entre deux rangées successives. Des séismographes équipés de géophone à haute fréquence ont été installés afin de mesurer les vibrations émises par les 2 tirs du chantier à des distances connues. De plus, des accéléromètres ont été installés dans des trous de DDH à l’éponte supérieure pour mesurer la force d’accélération en G produite par les charges explosives les plus proches, à 5 m et 8 m dans l’éponte. Du chargement en adouci a été utilisé dans 3 trous de l’éponte supérieure là où il y avait un changement de direction entre les sections de forage, communément appelé dans le jargon de la mine : « queue de perdrix ». Afin de respecter le plus possible un fardeau de 2,5 m, les sections centrales des changements de direction ont été conçues selon un patron quinconce. Les trous en chargement adouci ont été ajoutés pour venir fermer le profil le plus droit possible. Suite aux ouïes dires des opérations, la granulométrie du chantier a été impeccable tout au long du déblayage, le tout s’étant déroulé sans se heurter à des blocs hors dimensions. Le CMS montre qu’aucun effondrement n’a eu lieu dans le chantier même avec un pendage variant entre 68 º et 61 º. La dilution du chantier est de 5,3 % par rapport à l’enveloppe thermodyn
$20.00