VOD, vibration, and noise behavior when doubling the drilling section in small-scale mining

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Cynthia Analí Rojas Villacís
https://orcid.org/0000-0001-9464-8884
Cristian Andrés Zúñiga Arrobo
Cecilia Dayana Rosero Padilla
Luis Guillermo Fernádez Suárez
Juan Pablo Idrovo Palomeque

Abstract

The behavior of explosives was determined by comparing VOD, vibration and noise in 16 drilling and blasting tests in underground mining sections in horizontal advances of 4,84 m² compared to sections of 10,25 m², the type of rock characterized is resistant rock R4 to very resistant R5, located in the Zaruma-Malvas mining sector. Conventional ignition methods were used in tests No. 01 to 12 and assembled method in tests No. 13 to 16, where 4 combinations of explosives were identified between ANFO, Emulsions (6 "and 7" inches) and Agricultural Ammonium Nitrate as part of bait, bottom charge and column charge. A comparative analysis was carried out between the explosive initiation systems between conventional and assembled, revealing differences in blasting performance depending on the size of the section. In small sections (4,84 m²), the assembled system reduces vibration by 24,58% and noise by 3,93%, but decreases the velocity of detonation (VOD) by 2,53%. In large sections (10,25 m²), this system achieves a vibration reduction (47,11%), but increases noise (4,31%) and marginally increases VOD (0,04%). On the other hand, the conventional system demonstrates greater stability, improving VOD (+1,71%) and better controlling vibrations (−5,37%) in large sections, making it suitable for sensitive environments. Regarding the loading pattern, ANFO excels in small sections, reducing vibrations (92,9%) and noise (88,59%) compared to emulsions, although its effectiveness varies depending on the combination. However, when the section is doubled (10,25 m²), the assembled system shows an increase in vibrations (+55,13%) and noise (+4,47%), limiting its applicability. These results suggest that, while the assembled system can optimize fragmentation in large blasting operations, the conventional system offers a superior balance between performance and environmental impact control, especially in areas with vibration and noise restrictions.

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Rojas Villacís , C. A., Zúñiga Arrobo, C. A., Rosero Padilla , C. D., Fernádez Suárez , L. G., & Idrovo Palomeque , J. P. (2025). VOD, vibration, and noise behavior when doubling the drilling section in small-scale mining. FIGEMPA: Investigación Y Desarrollo, 20(2). https://doi.org/10.29166/revfig.v20i2.7714
Section
Artículos
Author Biographies

Cynthia Analí Rojas Villacís , Instituto de Investigación Geológico y Energético

Instituto de Investigación Geológico y Energético. Dirección de Formación y Difusión Científica. De Las Malvas E15-142 y De Los Perales, Código postal: 170503. Quito, Pichincha, Ecuador.

Cristian Andrés Zúñiga Arrobo, Instituto de Investigación Geológico y Energético

Instituto de Investigación Geológico y Energético. Dirección de Formación y Difusión Científica. De Las Malvas E15-142 y De Los Perales, Código postal: 170503. Quito, Pichincha, Ecuador.

Cecilia Dayana Rosero Padilla , Instituto de Investigación Geológico y Energético

Instituto de Investigación Geológico y Energético. Dirección de Formación y Difusión Científica. De Las Malvas E15-142 y De Los Perales, Código postal: 170503. Quito, Pichincha, Ecuador.

Luis Guillermo Fernádez Suárez , Instituto de Investigación Geológico y Energético

Instituto de Investigación Geológico y Energético. Dirección de Formación y Difusión Científica. De Las Malvas E15-142 y De Los Perales, Código postal: 170503. Quito, Pichincha, Ecuador.

Juan Pablo Idrovo Palomeque , Explocen C.A. Explosivos para minería - Ecuador

Explocen C.A. Explosivos para minería - Ecuador. Asistencia Técnica 6. Barrio San Antonio de Padua, Avenida Welmer Quezada Neira, Código postal: 070304. Portovelo, El Oro, Ecuador

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