CURSO DE VOLADURA

DISEO Y TRAZO DE VOLADURA

SUBTERRNEA Parte 1

POR: ROBERTO ROQUE PULCHASemana del 12 al 16 de Mayo 2014 Parte 1

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EL TRAZO DE LA MALLA DE PERFORACIN PARA VOLADURA SUBTERRANEA

DISPARO SIMULTANEO Y RETARDADO

Cuando se disparan los taladros juntos, se dice que el disparoes simultneo pero si se disparan sucesivamente, de acuerdo aun orden de encendido previamente establecido el disparo serrotativo.

El objeto del disparo rotativo es la formacin y ampliacin delas caras libres, razn por la cual se usa este sistema en lostrabajos de la mina, ya que los frentes solo presentan uno o doscaras libres.

DIFERENCIAS ENTRE VOLADURA SUBTERRNEA Y SUPERFICIAL

Las voladuras en tneles son diferentes a las voladuras en bancos debido a que sehacen hacia superficie libre mientras que las voladuras en banco se hacen hacia dos o

ms caras libres.

En las voladuras de bancos hay gran cantidad de alivio natural dentro de la plantilla elcual resulta de las caras libres adicionales.

En los tneles, sin embargo, la roca est ms confinada y una segunda cara libre debeser creada paralela al eje de los taladros.

La segunda cara libre se produce por un corte en la frente del tnel que puede ser yasea un taladro perforado paralelamente, un corte en V o un corte en abanico.

En general, las voladuras de tneles son de alguna manera sobrecargadas para produciruna fragmentacin ms fina ya que los efectos desastrosos del sobrecargado de los

taladros son disminuidos por el confinamiento dado en el tnel.

Como resultado del confinamiento adicional y la falta de caras libres desarrolladas, eltiempo entre retardos debe ser mayor que los de las voladuras de superficie para

permitir el movimiento de la roca y la formacin de la cara libre adicional antes de que

disparen los taladros subsecuentes.

En las voladuras de tneles, se utilizan generalmente periodos de retardo largos. Si seutilizan retardos de milisegundos, se omiten periodos de retardo para permitir de 75 a

150 milisegundos (como mnimo) entre disparos de taladros. Este incremento en el

tiempo de retardo es esencial para permitir que las voladuras de tneles funcionen

apropiadamente

Cara libre, Es el lugar hacia el cual sedesplaza el material cuando esdisparado, por accin del explosivo. Lacara libre en un frente es una sola porello la funcin del corte o cuele esabrir otra cara libre, o sea el huecoque forma el corte luego del disparo esotra cara libre.

EL TRAZO DE LA MALLA DE PERFORACIN PARA VOLADURA SUBTERRANEA

CONCEPTO :

Por Malla se entiende a un conjunto de taladros que seperforan en un frente y que tienen una ubicacin,direccin, inclinacin y profundidad determinados. lamalla se hace con el objeto de:

1. reducir los gastos de perforacin y cantidad deexplosivos

2. obtener un buen avance

3. mantener el tamao o seccin de la labor uniforme.

4. Determinar el orden y salida de los taladros

EL TRAZO DE LA MALLA DE PERFORACIN PARA VOLADURA SUBTERRANEA

Es la distancia mas corta al punto de alivia cuando un taladro

detona

Consideramos alivio como la cara libre del banco o algn

taladro vaco (cuele), o hilera de taladros disparados

previamente con un retardo anterior.

Considere que si el burden es muy corto habr proyeccin

excesiva y fragmentacin muy fina.

Por lo contrario si el burden es muy largo ocasionar que el

prximo taladro no tenga cara libre adecuada y se seguir

una cadena de errores.

Adems un burden excesivo causa tambin un exceso de

confinamiento en los taladros lo que ocasiona vibraciones

mas ala por kilogramo de explosivo acompaado de una

fragmentacin inadecuada.

BURDEN

BURDEN

Donde:

B = Burden

T = Taco

L = altura de banco

J = Sobre perforacin

H = longitud de taladro

PC = Columna explosiva

BURDEN

Donde:

B = Burden (m)

SGe = Densidad del explosivo o gravedad especifica (g/cm3)

SGr = Densidad de la roca o gravedad especifica (g/cm3)

De = Dimetro del explosivo (mm)

Normalmente se toma como aceptable en el campo si el BURDEN esta dentro del

+/- 10% del valor obtenido con la ecuacin presente.

DENSIDADES DE ROCAS

Se ha comprobado que los datos de condiciones controladas en

laboratorio (prueba de energa de burbuja) normalmente resultan

razonables. Es por esta razn que se ha asignado 100 para el ANFOcomo patrn de resultados; en la ecuacin de energa para una potencia

referida a potencia convencional.

Ecuacin de energa relativa:

BURDEN DE ACUERDO A LA ENERGA RELATIVA DE UN EXPLOSIVO

Donde:

B = Burden (m)

De = Dimetro del explosivo (mm)

STv = Potencia relativa del explosivo (ANFO=100)

SGr = Densidad de la roca o gravedad especifica (g/cm3)

Es necesario ajustar el valor del BURDEN para

voladuras con 3,4 a mas filas (hileras) de taladros

ya que las filas previas aaden resistencia y

confinamiento extra, esto es mas evidente cuando

hay apilamiento anterior, esto cuando el material

volado aun no se remueve y empieza a detonar la

siguiente fila, para ajustar el BURDEN,

utilizaremos un factor Kr y sus valores son:

CORRECCIONES POR EL NUMERO DE FILAS

Sabiendo que la roca presenta formas y caractersticas muy variables y las condiciones varan

constantemente, se debe tomar en cuenta las caractersticas del macizo rocoso en la

ecuacin, existen 2 tenciones que el explosivo debe superar, la resistencia a la tencin del

matriz de la roca (pruebas de rotura como la Brasilea o modulo) y resistencia a la tencin de

la masa rocosa, aadiremos 2 variables constantes de acuerdo a las caractersticas

geolgicas. Kd por la forma del deposito y Ks por la estructura geolgica.

CORRECCIONES POR FACTOR GEOLOGICO

Kd por la forma

del deposito

Ks por la estructura

geolgica.

BURDEN final con correcciones

EJERCICIO DE APLICACIN DE FORMULA:

3. EL NUMERO DE TALADROS

En general una regla prctica para calcularel nmero de taladros en una determinadaseccin se halla mediante la frmula:

Donde:

A = Ancho del tnel (m)

H = Altura del tnel (m)

N Tal.= 10 A x H

Para Terreno suave:

se puede usar:

- 3 cortes en V horizontales

- 3 alzas

- 4 cuadradores

- 3 arrastres

- total de 16 taladros

- para una galera de 8x7.

Para una galera de 7x6 se podr usar solo dos cortesen V con lo que tendramos 14 taladros.

3. EL NUMERO DE TALADROS

Para terreno duro:

En una labor de 8x7

- 3 cortes en V

- 5 ayudas

- con los otros taladros puede hacer un total de

21 a 23 taladros

Para un frente menor de 7x6 se puedenemplear 20 taladros, suprimiendo la ayudaanterior.

3. EL NUMERO DE TALADROS

Para terreno muy duro

se usar el CORTE QUEMADO, formado por taladrosparalelos. Para una galera de 8x7 tendramos:

- un corte quemado de 6 taladros en 2 filas, de los

cuales 3 se cargan y 3 no se cargan , o, si es

demasiado duro 4 se cargan y 2 no se cargan.

- 4 primeras ayudas.

- 6 ayudas

- con los dems taladros harn un total de 26.

3. EL NUMERO DE TALADROS

1. PARTES DE UNA MALLA DE PERFORACIN

CORTE O CUELE

AYUDAS

CUADRADORES

ALZAS

ARRASTRES

7 pies

6 p

ies

2. CORTE O CUELE

Es la abertura que se forma primero en unfrente, mediante algunos taladros que ocupangeneralmente la parte central del trazo, quetienen una disposicin especial y son los quehacen explosin primero, el objeto de hacerseen primer lugar el corte, es formar una caralibre, a fin de que la accin del resto de lostaladros del trazo sea sobre mas de una caralibre, con lo que se conseguir una graneconoma en el numero de taladros perforadosy en la cantidad de explosivos.

Para poder obtener un buen movimiento hacia delante de la

pila del material, el arranque puede ser colocado en la

mitad del frontn. Ubicndolo hacia la parte inferior, el

lanzamiento ser minimizado. Si se requiere de mayor

lanzamiento, los taladros de arranque pueden colocarse

ms alto, en el centro del frontn como se muestra.

POSICIONES DE LOS TALADROS DE ARRANQUE

2.1 TIPOS DE CORTE O CUELE

Hay varios tipos de corte, que recibendiferentes nombres, segn su forma, perotodos los tipos de corte podemosagruparlos en tres:

a. CORTES ANGULARES

b. CORTES PARALELOS

c. CORTES COMBINADOS

a. CORTES ANGULARES: se llama as alos taladros que hacen un ngulo con elfrente donde se perfora, con el objeto deque al momento de la explosin formenun cono de base (cara libre) amplia y deprofundidad moderada que depende deltipo de terreno; entre los cortes angularestenemos:

a.1 Corte en cua o corte en V

a.2 Corte pirmide

2.1 TIPOS DE CORTE O CUELE

a.1 Corte en cua o corte en V

Est formado por 2 ms taladros que forman una

V, debe ser perforada en forma simtrica a amboslados del eje del tnel, separados por una distancia

considerable, tendiendo a encontrarse en la parte

central.

El ngulo que forman los taladros con el frente vara

de 60 a 70.

Es preciso que la profundidad del cuele sea por lo

menos 1/12 mas largo que la perforacin del resto

de taladros.

a. CORTES ANGULARES:

.60- 70

a.1 Corte en cua o corte en V

Ventajas

Menor consumo de explosivos.

Perforacin relativamente fcil.

Trabaja bien en terrenos suaves y semiduros.

Aplicable a secciones de hasta 6x7 .

Desventajas:

El avance mximo que se puede alcanzar es el

ancho de la galera.

Cuanto mas largo sea el avance se cae en

desviaciones en la perforacin.

En terrenos duros se requiere mas perforaciones en

V

a.1 Corte en cua o corte en V

Esta formado por 3 o 4 taladros que se

perforan y tienden a encontrarse en el

fondo. La voladura formar una abertura

parecida a un cono o pirmide

a.2 Corte pirmide

DESVENTAJA:

Dificultad en la perforacin pues es

difcil encontrar el ngulo agudo al

fondo de la perforacin.

a.2 Corte pirmide

Este corte consiste en perforar tres o mas taladros horizontales, que son paralelos entre si y paralelos al eje de la galera; cuanto mas duro es el terreno, estos taladros debern estar mas cerca uno del otro. De los taladros que forman el corte o cuele, uno o mas se dejan sin cargar con el objeto de que dejen un espacio libre (cara libre)que facilite la salida de los otros taladros que estn cargados. El cuele de este tipo mas usado es el corte quemado.

b. CORTES PARALELOS

b.1. CORTE QUEMADOEn estos cueles todos los barrenos se perforan paralelos y con el mismo dimetro. Algunos se cargan con gran cantidad de explosivo mientras que otros se dejan vacos. Se requiere dejar suficientes taladros sin cargar con el fin de asegurar la expansin de la roca. Todos los taladros del cuele debern ser 6 pulg. mas profundas que el resto de los taladros del trazo.

b. CORTES PARALELOS

VENTAJAS :

Es ideal para terrenos muy duros.

Permite un buen avance.

Desventajas:

Tiene el inconveniente de que es difcilperforar los taladros tan cercauno de otros y paralelos.

Requiere ms explosivos que un cuele enV .

b.1. CORTE QUEMADO

Distribucin paralela de los taladros

b.1. CORTE QUEMADO

DISEO GENERAL DE

UN CORTE QUEMADO

Criterios de accin:

Arranque: Soplar y

formar la

cavidad

inicial.

Ncleo: Triturar y

extraer el

mximo

material.

Contorno: Despegar y

formar el

lmite de la

voladura.

Cuele cilndrico en espiral

c. OTROS CORTES DE PERFORACIN

Cuele y contracuele de

doble espiral

c. OTROS CORTES DE PERFORACIN

Cuele COROMANT Cuele FAGERSTA

GRACIAS POR SU

ATENCIN

POR: ROBERTO ROQUE PULCHA