Tecnologías de análisis de fragmentación de WipWare Se han aplicado ampliamente en diversas operaciones mineras para resolver retos críticos. Estos estaban relacionados con el flujo de materiales, la consistencia de la fragmentación, el uso de energía y la eficiencia general del proceso. Me encontré con tom palangio‘Sus trabajos sobre numerosos casos prácticos destacan la eficacia de WipWare‘. Estas herramientas optimizaron las prácticas de chorro y el procesamiento posterior. Esta reseña presenta un resumen de varios estudios influyentes y aplicaciones industriales de la tecnología WipWare.

Análisis de fragmentación fotográfica

Mina Selbaie, Joutel, Quebec, Canadá

A mediados de la década de 1990, la mina Selbaie utilizó el análisis de fragmentación fotográfica mediante WipFrag evaluar el rendimiento de los explosivos y optimizar los patrones de voladura. La integración de la tecnología WipWare permitió a la mina supervisar y controlar varios indicadores clave de rendimiento. Algunos de estos indicadores incluían el consumo de energía para la trituración, las tasas de carga, las cargas útiles de los camiones de transporte, los costos de voladuras secundarias y los gastos de mantenimiento. Los datos de fragmentación revelaron una comprensión más completa de los efectos de los resultados de las voladuras en las estructuras generales de costos de la minería. Esta información permitió a la mina gestionar mejor las operaciones de procesamiento de mineral. Pudieron cuantificar el costo real de la manipulación de minerales en función del tamaño de los fragmentos.

Optimización significativa de patrones

Mina INCO Coleman, Sudbury, Ontario, Canadá

La mina Coleman de INCO utilizó WipFrag durante un estudio detallado en 1994, lo que dio como resultado una mejora significativa del patrón. El patrón de voladura original (1,5 m x 3 m) produjo un tamaño característico (Xc) de 0,617 m, con una cantidad considerable de material de gran tamaño que requería una nueva voladura. La expansión progresiva del patrón de voladura a 6 pies x 10 pies y, finalmente, a 7 pies x 10 pies no solo mejoró la fragmentación (Xc = 0,318 m), sino que también redujo por completo el exceso de tamaño. Los datos de WipFrag fueron fundamentales para determinar la fragmentación óptima, lo que permitió a INCO lograr una expansión del patrón de voladura de hasta 401 TP3T y un ahorro de costos de 801 TP3T. Además, la tecnología permitió reducir la generación de finos, lo que agilizó aún más la manipulación del mineral y mejoró la calidad de la alimentación de la trituradora.

Correlacionar la fragmentación y la dureza del mineral con el rendimiento del molino

Highland Valley Copper, Logan Lake, Columbia Británica, Canadá

En Highland Valley Copper (HVC), el equipo utilizó las herramientas de WipWare para correlacionar la fragmentación y la dureza del mineral con el rendimiento del molino. El software WipFrag de WipWare, el sistema de análisis de vehículos Reflex y el sistema de análisis de transportadores Solo desempeñaron un papel fundamental en el seguimiento de la distribución del tamaño del mineral desde la mina hasta la alimentación del molino. Esto permitió optimizar en tiempo real los ajustes de la trituradora y el molino. El sistema de despacho de la mina integró los datos de fragmentación para guiar la gestión de las reservas y minimizar la segregación de la alimentación. El análisis de WipFrag reveló que la consistencia de la alimentación en las líneas de molienda podía mejorarse ajustando las proporciones del alimentador. Esta capacidad de cuantificar los efectos de la fragmentación permitió a HVC realizar análisis de costo-beneficio y optimizar el equilibrio entre la calidad de la voladura y el rendimiento del molino.

Precisión en la sincronización del detonador y fragmentación mejorada con WipFrag

Bartley y Trousselle – Ogdensburg, Nueva York, EE. UU.

En Benchmark Materials Quarry, Bartley y Trousselle demostraron la relación entre la precisión de la sincronización de los detonadores y la mejora de la fragmentación utilizando WipFrag. Los detonadores digitales programables proporcionaron una uniformidad de explosión superior y redujeron los niveles de vibración. El análisis de imágenes de WipWare facilitó la evaluación de las mejoras en el rendimiento de la explosión al proporcionar datos precisos sobre la distribución del tamaño de la fragmentación.

Los efectos de la mejora de la fragmentación en el rendimiento mecánico y el consumo de energía en el circuito de trituración

Lafarge Canada Inc. – Exshaw, Alberta, Canadá

Las operaciones de Lafarge en Exshaw aplicaron WipFrag para examinar los efectos de la mejora de la fragmentación en el rendimiento mecánico y el consumo de energía en el circuito de trituración. Una voladura rediseñada con perforaciones de 102 mm dio lugar a una fragmentación más uniforme. Esto se tradujo en un aumento de 161 TP3T en el rendimiento de la trituradora y una reducción de 301 TP3T en el consumo de energía. Los datos de WipWare también sirvieron de base para tomar decisiones relacionadas con la selección de equipos (por ejemplo, brocas) y el control de paredes, lo que mejoró la seguridad y redujo los impactos de las vibraciones en las comunidades vecinas.

Herramienta de evaluación de fragmentación rentable y confiable

Barkley y Carter: Evaluación de los métodos ópticos de medición del tamaño.

Barkley y Carter evaluaron WipFrag como una herramienta de evaluación de fragmentación rentable y confiable. Su trabajo destacó que los esfuerzos previos de optimización de voladuras se veían limitados por la falta de técnicas de dimensionamiento eficientes. Por el contrario, WipFrag permite tomar decisiones significativas en el modelado de voladuras, la selección de métodos de minería y la planificación económica. El estudio subrayó la importancia de la frecuencia de muestreo basada en imágenes, especialmente en condiciones variables de pilas de escombros, para obtener información útil sobre el rendimiento de la trituradora y la consistencia de la alimentación.

Evaluar la fragmentación y la uniformidad del stemming

Chiappetta, Treleaven y Smith: ampliación del Canal de Panamá

Durante la ampliación del Canal de Panamá, se utilizó WipFrag para evaluar la fragmentación y la uniformidad del relleno en condiciones geológicas y logísticas complejas. La integración de WipWare en las operaciones de voladura permitió a los ingenieros realizar un seguimiento de los resultados de las voladuras y tomar decisiones de diseño adaptativas en tiempo real. En un proyecto caracterizado no solo por el tráfico marítimo, sino también por zonas saturadas y plazos ajustados, la tecnología proporcionó un apoyo esencial para lograr una fragmentación controlada y una manipulación predecible de los materiales.

Conclusión

Estos casos prácticos revisados destacan el papel fundamental de WipWare en la mejora de la eficiencia y la economía de las operaciones mineras. Mediante un análisis preciso y en tiempo real de la fragmentación, las tecnologías de WipWare facilitan la optimización en toda la cadena de valor, desde la mina hasta la planta de procesamiento. Desde la reducción del consumo de energía y el desgaste de los equipos hasta la mejora de los diseños de voladuras y la minimización de los finos, las tecnologías de WipWare ofrecen soluciones sólidas a una amplia gama de problemas de flujo de materiales, tanto en entornos mineros a cielo abierto como subterráneos. Estos resultados subrayan el valor del análisis de fragmentación en la práctica minera moderna, lo que sin duda respalda la toma de decisiones basada en datos y la mejora continua de los procesos.

Por Blessing Taiwo

Desde una computadora DOS llena de polvo hasta sistemas de análisis de fragmentación en tiempo real impulsados por inteligencia artificial... WipWare ha estado a la vanguardia del análisis de fragmentación durante más de 30 años de innovación, transformando la forma en que el mundo mide el tamaño de las partículas.

El comienzo

Desde nuestros humildes comienzos hasta nuestro impacto global, hemos recorrido un largo camino. Este año celebramos más de 30 años de innovación en el análisis de fragmentación. A lo largo de este tiempo, echamos la vista atrás para repasar los hitos que nos han marcado y que han dado forma a nuestro viaje para hacer que el análisis del tamaño de las partículas sea más inteligente, rápido y fácil que nunca.

Antes de que WipWare fuera WipWare, nuestro fundador tom palangio estaba trabajando sobre el terreno con North Bay DuPont. Abordaba retos del mundo real con un pensamiento innovador y una mentalidad práctica.

A continuación se muestra una foto de Tom tomada de nuestros archivos. Estaba trabajando en un proyecto que daría lugar a la idea de nuestro primer producto en el análisis de fragmentación: WipFrag.

Resolver un problema global

Tradicionalmente, la descripción de los resultados de las explosiones en minas y canteras se limitaba a términos vagos como “bueno”, “aceptable” o “malo”. El tamizado manual y el recuento de partículas resultaban demasiado costosos y poco prácticos hasta que un equipo de apasionados pioneros cambió las reglas del juego.

WipFrag nació en 1986 de una colaboración innovadora entre Franklin Geotechnical, DuPont/ETI y la Universidad de Waterloo. Fue el primer software de análisis de imágenes digitales del mundo para medir la fragmentación de rocas.

Aprovechando los avances en el campo de la imagen y el procesamiento informático, crearon una herramienta revolucionaria: un método digital para analizar fotos o fotogramas de video de pilas de lodo con el fin de generar una curva detallada de distribución del tamaño de los fragmentos.

El nombre en sí mismo transmite el legado: Waterloo Imago EMejora Pproceso para Fragmentación o “WIEP”, posteriormente abreviado a simplemente “WipFrag.”

Desde entonces, nuestro camino ha estado marcado por ideas audaces, experiencia de campo ganada con esfuerzo y un compromiso con la excelencia que nos ha llevado a donde estamos hoy. tom palangio, con su gran experiencia, su liderazgo innovador y su estrecha colaboración con el Dr. Norbert Maerz y el Dr. John Franklin, sentó las bases de gran parte de lo que hoy damos por sentado en el análisis automatizado de materiales.

Primeras pruebas

Gracias a las pruebas realizadas en condiciones reales durante los años 80 y 90 en las explotaciones subterráneas de Copper Cliff y Coleman de INCO y en Highland Valley Copper, en Columbia Británica, WipFrag demostró su eficacia para aumentar la productividad, reducir el tamaño excesivo y optimizar los patrones de voladura. Los resultados incluyeron una expansión del patrón de 40% y un aumento de 10% en el rendimiento del molino, lo que consolidó el valor de WipFrag en la industria minera.

Esta innovación se la debemos a los visionarios que se preguntaron: “¿Y si pudiéramos medir la fragmentación automáticamente?”, y luego lo hicieron posible. Felicitaciones a los desarrolladores e investigadores originales cuya dedicación allanó el camino para lo que es hoy WipWare, con 30 años de solidez y aún liderando el futuro de la tecnología de fotoanálisis.

WipJoint y Sistema 1

En 1990, WipJoint Se introdujo para medir el tamaño aparente de los bloques de roca in situ y la orientación de las juntas.

Nuestra incursión en los sistemas de análisis automatizados en tiempo real comenzó en 1998, liderada por Thomas W. Palangio, hijo del fundador, cuando se incorporó a la empresa e introdujo nuestros primeros sistemas de hardware. Sistema 1 se lanzó en 1998 con una cámara para análisis en línea: una innovación muy bien recibida por la industria minera. Al año siguiente, Sistema 2 se lanzó al mercado, con la capacidad de integrar 12 cámaras para el análisis en tiempo real.

Luego, un año más tarde, en 2000, WipFrag 2 se desarrolló basándose en el éxito del primer WipFrag.

En esta foto de 2007, los miembros del equipo de WipWare se reúnen alrededor del primer sistema Solo, un gran avance en el análisis automatizado de materiales. Originalmente construido para cintas transportadoras y posteriormente adaptado para cargas de vehículos, esta primera unidad fue la semilla de lo que hoy en día se ha convertido en Solo 6 y Reflex 6 sistemas: más inteligentes, más rápidos y más resistentes que nunca.

En la foto aparecen dos personas que siguen al frente de WipWare en la actualidad:

• Tomás Palangio (derecha), ahora nuestro director técnico y vicepresidente de Tecnología.
• Kevin DeVuono (atrás a la derecha), ahora nuestro programador jefe

WipFrag 3 se incorporó al arsenal en 2014 con capacidades de drones y SIG, sirviendo como HMI para nuestros sistemas de análisis en tiempo real. Con WipFrag ahora en la palma de su mano desde 2016, WipWare facilita más que nunca al personal de campo la evaluación instantánea de la fragmentación de la explosión, en cualquier lugar y en cualquier momento, y permite compartirla entre plataformas para una optimización integral desde la mina hasta la planta de procesamiento.

WipFrag se vuelve móvil

En 2016, WipWare llevó WipFrag a los dispositivos móviles, poniendo el análisis de fragmentación directamente en manos del personal de campo.

Por primera vez, los usuarios podían capturar y procesar imágenes de montones de lodo utilizando la cámara de su teléfono o tableta, con la opción de sincronizar y compartir los resultados entre dispositivos para su posterior análisis.
Este avance en la accesibilidad hizo que la recopilación de datos fuera más rápida, fácil y flexible, utilizando herramientas que las personas ya llevaban consigo.
Diseñado para el mundo real, redefinió el estándar.

Análisis de fragmentación de la mina a la planta

En 2018, Tom Palangio, presidente de WipWare, concedió una entrevista a Los socios de Crownsmen en el CIM de Vancouver. Durante esta entrevista, Tom habló de cómo la innovación, el hecho de ser un disruptor en los primeros años y proporcionar un liderazgo excelente han convertido a WipWare en la empresa que es hoy en día.

WipFrag 4 Lanzado en 2020

En 2020, WipFrag se volvió más fácil que nunca para que el personal de campo evaluara al instante la fragmentación de la explosión, en cualquier lugar y en cualquier momento, y la compartiera entre plataformas para optimizar todo el proceso, desde la mina hasta la molienda.

Avanzando rápidamente hasta hoy, bajo la dirección técnica de Tomás Palangio (CTO), la empresa sigue redefiniendo los estándares del sector. Su creatividad, su impulso técnico y su visión de futuro han impulsado la evolución de Solo, Reflex y WipFrag, ahora mejorados con Deep Learning Edge Detection para ofrecer una precisión sin igual en todos los entornos.

Desde un garaje en Bonfield hasta convertirse en líder mundial en análisis de fragmentación en tiempo real: 30 años de innovación y desarrollo de soluciones inteligentes para las industrias más exigentes del mundo.

Desde 1995, hemos estado dando forma al futuro de la tecnología minera con herramientas innovadoras como WipFrag, Solo y Reflex. A lo largo del camino, hemos ayudado a cambiar la forma en que la industria recopila y comprende los datos. Hoy en día, utilizamos sistemas de inteligencia artificial de última generación en transportadoras y vehículos, incluso bajo tierra.

WipWare sigue proporcionando al sector potentes herramientas que ayudan a las empresas a supervisar, medir y gestionar sus materiales de forma inteligente. Nuestro arsenal de analizadores de última generación mide el tamaño, la forma, el volumen y el color de las partículas en tiempo real en cintas transportadoras y vehículos. Nuestro completo software es útil en cualquier lugar para determinar al instante el tamaño y la distribución de las partículas sin necesidad de utilizar un objeto de referencia.

Siempre evolucionando, siempre innovando

Pero aún no hemos terminado: hoy en día, nuestras herramientas siguen evolucionando.

Estamos mejorando la forma en que nuestros sistemas capturan la composición y el volumen de los materiales, lo que nos permite obtener información más detallada sobre operaciones de cualquier magnitud. Además, estamos perfeccionando la forma en que los datos se convierten en poder de decisión. Y ahora estamos trabajando para llevar esa misma claridad a todas partes, desde el subsuelo hasta el espacio exterior.

Gracias a nuestro equipo técnico, cuyo trabajo garantiza que todos los sistemas y líneas de código estén listos para su uso y sean totalmente fiables.

¡Gracias a los innovadores cuyo compromiso, estructura y continuidad hacen que cada innovación sea sostenible y escalable!

Y lo más importante, a nuestros clientes, distribuidores y socios de todo el mundo: gracias por estos 30 años increíbles. Brindemos por lo que está por venir. USTEDES son la razón por la que nuestro equipo de WipWare sigue superando límites. Su confianza, sus comentarios y su colaboración impulsan el propósito del equipo. Ya sea que analicen minerales subterráneos, pilas de escombros en superficie, imágenes aéreas tomadas con drones, material transportado por cintas transportadoras o cargas de vehículos, su éxito es nuestra misión.

Brindemos por 30 años de innovación, confiabilidad y excelencia... Y por las próximas décadas de transformación digital en la minería y la manipulación de materiales.

Exhibición minera del norte de Ontario Cámara de Comercio de North Bay y su distrito CIM/ICM Sucursal Northern Gateway MineConnect

La voladura y la fragmentación son operaciones críticas en la minería y la explotación de canteras, ya que influyen significativamente en los procesos posteriores, como la carga, el transporte y la trituración. La clave del éxito de una voladura radica en comprender con precisión cómo se distribuye la energía a través de la masa rocosa. Entre los factores clave que pueden afectar drásticamente a los resultados de la voladura se encuentra la desviación de la perforación, un problema común pero a menudo subestimado que altera la geometría prevista de la voladura.

El impacto de la desviación de la perforación

En un diseño de voladura ideal, los agujeros de perforación se colocan y se inclinan según un patrón específico para garantizar un espaciamiento óptimo de la carga, una distribución adecuada de la energía y una interacción óptima de las ondas de choque. Sin embargo, la desviación de la perforación, que se refiere al desplazamiento involuntario o la desalineación de los agujeros de voladura, puede alterar este patrón (Adebayo y Mutandwa, 2015).

Cuando los agujeros se desvían, la separación y la carga entre ellos pueden volverse inconsistentes. Esta desalineación afecta a la propagación de las ondas de choque, lo que provoca una transferencia de energía desigual a través de la masa rocosa. En las zonas donde la separación es demasiado amplia, la energía se disipa prematuramente, lo que da lugar a una fractura deficiente de la roca. Por el contrario, una separación excesivamente estrecha puede provocar una concentración excesiva de energía, lo que aumenta el riesgo de fractura excesiva y proyección de rocas.

Estas irregularidades influyen directamente en la fracturación de la roca. Una masa rocosa bien fracturada garantiza la producción de fragmentos de tamaño uniforme. Sin embargo, con la desviación de la perforación, la fragmentación se vuelve impredecible. Como resultado, la explosión puede producir una mezcla de finos, cantos rodados de gran tamaño y tamaños intermedios inadecuados, lo que compromete tanto la compatibilidad de la trituradora como la eficiencia operativa.

Métodos para calcular la desviación de los pozos de perforación (Manzoor et al., 2022)

La desviación del taladro se refiere a la desviación de un taladro respecto a su trayectoria prevista en términos de longitud, dirección y ángulo. La evaluación precisa de esta desviación es esencial en proyectos de minería e ingeniería civil, donde la precisión de la ubicación del taladro afecta a la fragmentación, la eficiencia de la voladura y los resultados generales del proyecto. Existen varios enfoques prácticos para definir y evaluar la desviación del taladro, centrándose especialmente en la variación de la longitud del taladro, la desviación de la punta y el ángulo del taladro.

1. Enfoque de variación de la longitud del orificio

Este enfoque compara la longitud real del pozo perforado con la longitud diseñada o planificada. En muchos casos, la longitud planificada se mide desde el collarín (punto de partida) hasta la punta prevista (fondo del pozo) a lo largo de una trayectoria recta. Las desviaciones en la longitud suelen indicar que la perforadora se ha desviado de la trayectoria prevista, especialmente en pozos muy inclinados o profundos.

• Hoyos más cortos que lo previsto puede indicar una desviación hacia arriba o una curvatura a lo largo del recorrido.
• Agujeros más largos puede indicar una desviación hacia abajo o una perforación más allá de la punta debido a una desalineación o a inconsistencias geológicas.

El control de la variación de longitud resulta especialmente útil en entornos controlados en los que las longitudes de diseño están estandarizadas. Este método es una primera comprobación sencilla para determinar si un orificio puede estar desviándose y en qué medida.

2. Enfoque de la desviación de los dedos de los pies

La desviación de punta evalúa el desplazamiento horizontal y vertical del punto final real del pozo (punta) con respecto a su ubicación prevista o diseñada. Se trata de una medida directa de la desviación y uno de los indicadores más confiables de la precisión de la perforación.

• La desviación de la punta se evalúa normalmente utilizando herramientas de medición o sistemas de seguimiento de perforaciones que determinan con precisión la posición real de la punta.
• Desplazamiento en el plano horizontal indica deriva lateral.
• Desplazamiento en el plano vertical puede sugerir una variación en la inclinación o profundidad de la perforación.

Comprender la desviación de la punta es fundamental en el diseño de explosiones y la exploración minera, donde el posicionamiento preciso en el fondo del pozo influye en la eficiencia de la fractura de la roca, la recuperación del mineral y la seguridad.

3. Enfoque de la desviación del ángulo del orificio

La desviación angular se refiere a la diferencia entre el ángulo de perforación previsto y el ángulo real de perforación. Esto se puede evaluar en varios puntos a lo largo del pozo, pero es especialmente importante en el cuello y cerca de la punta.

• Incluso pequeñas desviaciones angulares pueden provocar un desplazamiento significativo en la punta en agujeros largos.
• Las desviaciones pueden producirse tanto en el azimut (ángulo horizontal) y el inclinación (ángulo vertical), lo que provoca agujeros en espiral o a la deriva.

La desviación angular se suele controlar mediante un giroscopio o una cámara de perforación, y su identificación es fundamental en situaciones en las que la alineación del agujero influye en el resultado, como en las voladuras de control perimetral o la perforación direccional.

Consecuencias de la distribución del tamaño de las partículas

La fragmentación deficiente debido a la desviación de la perforación provoca:

• Mayor presencia de rocas que requieren una trituración secundaria.
• Multas excesivas que pueden causar problemas de polvo y reducir la eficiencia del transporte.
• Una curva de distribución del tamaño de partícula (PSD) más amplia, lo que indica un uso ineficiente de la energía y un rendimiento deficiente de la voladura.

Recomendación: Utilizar WipFrag para mejorar

Para mitigar los efectos de la desviación de la perforación y garantizar una fragmentación uniforme, se recomienda encarecidamente incorporar el software de análisis de imágenes WipFrag al proceso de evaluación de la voladura. WipFrag permite:

• Análisis de fragmentación en tiempo real, que ayuda a evaluar las curvas PSD inmediatamente después de la explosión.
• Identificación de zonas con exceso de cantos rodados o finos, relacionándolos con posibles imprecisiones en la perforación.
• Comparación de múltiples resultados de explosiones para detectar patrones en las desviaciones de rendimiento causadas por la desalineación de los orificios.

Con la herramienta de especificaciones de WipFrag, los ingenieros pueden evaluar si la fragmentación cumple con los estándares de compatibilidad de la trituradora y ajustar los parámetros de perforación y voladura en consecuencia. Además, la integración de WipFrag en un ciclo de mejora continua garantiza un mejor control sobre la precisión de la perforación, la distribución de energía y el rendimiento general de la voladura.

Conclusión

Comprender los fundamentos de la voladura va más allá de la colocación de explosivos, exige una perforación precisa. La desviación de la perforación interrumpe la propagación de las ondas de choque y provoca una fragmentación deficiente, lo que afecta tanto a la seguridad como a la productividad. El uso de herramientas como WipFrag permite a los profesionales de la minería supervisar, analizar y mejorar los resultados de las voladuras, lo que garantiza un funcionamiento más eficiente y rentable.

Referencias

Adebayo, B. y Mutandwa, B. (2015). Correlación entre la desviación del barreno y el área del bloque con el tamaño de los fragmentos y el costo de la fragmentación. Revista Internacional de Investigación en Ingeniería y Tecnología (IRJET), 2(7), 402-406.

Manzoor, S., Danielsson, M., Söderström, E., Schunnesson, H., Gustafson, A., Fredriksson, H. y Johansson, D. (2022). Predicción de la fragmentación de rocas basada en el monitoreo de perforaciones: un estudio de caso de la mina Malmberget, Suecia. Revista del Instituto Sudafricano de Minería y Metalurgia, 122(3), 155-165.

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