diseño mineria subterranea

TRONADURA SUBTERRANEA

PIA MORENO RODRIGUEZ.

INGENIERO EN MINAS.

TRONADURA DE TUNELES

OBJETIVO

(1)El mayor avance efectivo posible

(2)Una fragmentación adecuada para el carguío y transporte de material.

(3)Un buen perfil del túnel.

(4)No generar sobre-excavación ni daño al macizo rocoso remanente

DISPOSICIÓN DE LOS TIROS EN UN FRENTE

Tiros de alivio: Hacen de cara libre ya que permite la expansión del material tronado con los primeros tiros. También llamados tiros huecos o maricones.

Rainura : Debe generar una cavidad tal que permita el desplazamiento sin complicaciones del material que se desplaza a lo largo de la tronadura. En conjunto con los tiros de alivio conforma el “cuele”.

Auxiliares:: Sirven de apoyo a los tiros de rainura y son los encargados de fragmentar gran parte de la roca a remover. También llamados de descarga o destroza.

Contorno:: Generan un plano de corte que permita una buena calidad en la excavación.

Zapatera:: Limitan la excavación y mueven el material ya tronado con el fin de facilitar el carguío

PRINCIPIOS BÁSICOS DE LA TRONADURA EN TÚNELES.

A un diagrama de perforación se le exige el máximo de rendimiento en el disparo que es la razón entre lo que avanza respecto a la profundidad de los tiros barrenados. Se define de esta manera el rendimiento del disparo como:

Carga Específica (q):Indica la cantidad de explosivos (Kgs)requerida para mover un m3 de roca insitu.

Factor de carga(f.c): Indica los gramos de explosivo necesarios para remover una tonelada de roca.

Tiros Periféricos o de Contorno:

Dan forma a la sección y deben proporcionar un margen para el emboquille del disparo siguiente (Espaciamiento Constante).

Tiros auxiliares:

Siguen al corte aumentando la abertura de este, hasta retirar la mayor parte de la sección.

EXISTENCIA DE SOLO UNA CARA LIBRE

A diferencia de las tronaduras en cielo abierto, en minería subterránea existe solo una cara libre como disposición a la tronadura por lo que debe crearse una segunda cara libre con la finalidad de controlar PROYECCIÓN DE ROCA Y FRAGMENTACIÓN de la misma. Esta segunda cara libre se realiza a través de la perforación.

PERFORACION

MÉTODOS DE RAINURA

1.Rainuras con Perforación en diagonal o en ángulo

2.Rainuras con Perforación en paralelo.

Depende de:

•Características físicas de la roca

•Presencia de joints

• Presencia de planos de debilidad

•Habilidad del operador perforista

•Equipo usado

•Tamaño de la frente

•Longitud deseada del round a ser tronado

SALIDA CON BUEN PARALELISMO

RESULTADOS CON BUEN PARALELISMO Y LONGITUD EN LA PERFORACIÓN.

INFLUENCIA DE LA LONGITUD Y PARALELISMO DE LAS PERFORACIONES EN LA VOLADURA

SALIDA CON DEFICIENTE PARALELISMO

Resultados con deficiente paralelismo

El diseño de la malla de perforación debe considerar aspectos tales como:

Sección y forma de la labor.

Volumen de roca a remover.

Profundidad y Diámetro de los tiros (en función del equipo de perforación).

Calidad de la roca y estructuras geológicas presentes.

Fragmentación de la roca.

Explosivos.

Control de daño.

Seguridad en la Operación.

Secuencia de Iniciación de los tiros.

Creación de Cara Libre

MEDIDAS PREVIAS EN EL AREA DE VOLADURA

El área de voladura comprende donde se encuentran los barrenos y las áreas susceptibles de daños personales y materiales.

Se debe tomar en cuenta:

Características de explosivos accesorios.

Características del macizo rocoso.

Esquema de perforación y voladura.

Características del entorno.

MEDIDAS PREVIAS EN EL AREA DE VOLADURA

Inspección del área de voladura: limpieza de materiales, barrenos fallidos anteriores.

Establecer señalización adecuada.

Señalizar correctamente los barrenos objetos de voladura.

Tener a mano todos los elementos necesarios para realizar la voladura.

MEDIDAS DE SEGURIDAD EN LA CARGA DE BARRENOS.

Se prohíbe el uso de herramientas metálicas en la apertura de envases.

Los explosivos se descargaran en lugares secos, alejados de fuentes de calor ,aceite o combustible.

El personal se mantendrá alejado de explosivos cuando se acerque una tormenta.

No se utilizara explosivos o accesorios que estén deteriorados.

MEDIDAS DE SEGURIDAD EN LA PREPARACION DEL CEBO

Se asegurara el correcto posicionado y amarre del detonador o cordón al cartucho, y en caso de peso excesivo se reforzara con cinta aislante.}

MEDIDAS DE SEGURIDAD EN LA PREPARACION DEL CEBO

La inserción del detonador o cordón detonante en el cartucho se realizara con herramientas que no produzcan chispas.

Se prepararán los cebos estrictamente necesarios y fuera del polvorín o alejado de mayores cantidades de explosivos.

Los explosivos iniciadores se colocaran separados de los rompedores.

MEDIDAS DE SEGURIDAD DURANTE LA CARGA DE BARRENOS

Se adecuará el diámetro del explosivo con el del barreno.

Previo a la carga se inspeccionara el estado del barreno y su longitud.

La boca de barreno se limpiara de detritus.

No se cargara un barreno recién perforado(temperatura ambiente).

El cebo se introducirá con precaución para evitar atranques.

La carga posterior al cebo se realizara evitando golpear al mismo.

Cuando se emplee equipos neumáticos deberán estar protegidos contra cargas estáticas.

Cuando se inicie un barreno con cordón detonante, este se cortara a la longitud necesario.

La carga del barreno se realizara con las cantidades calculadas.

No se cargaran barrenos disparados anteriormente.

MEDIDAS DE SEGURIDAD EN EL RETACADO DE BARRENO

El retacado se realizará con arena, tierra, arcillas o cualquier otro material inerte.

El vertido del material se realizara evitando daños al sistema iniciador(cordón detonante o detonador)

Durante el retacado se comprobará el ascenso regular del material con un atacador de madera.

No mezclar en un mismo circuito detonadores y accesorios de distintos fabricantes ni de diferentes características.

Se verificará que todos los barrenos estén conectados a la línea principal.

MEDIDAS DE SEGURIDAD EN LA PREPARACION DEL TRABAJO.

El área de voladura debe ser señalizada y cercada.

Se dispondrá de refugios para personal y maquinas.

En el área de voladura no existirán explosivos o accesorios sobrantes.

Se dispondrá de un sistema acústico de aviso adecuado.

Asegurar las comunicaciones y vigilancia necesaria.

El disparo se realizará por una persona autorizada una vez recibida la orden de la supervisión.

El abastecimiento de explosivos y otros insumos debe ser oportuno y completo antes de iniciar las labores.

No deben ingresar personas ajenas, vehículos o equipos durante la operación del disparo(reparto, primado, carga y taponado de los taladros.)

Mantener el procedimiento de carguío establecido en el tiempo que permita terminar el trabajo sin apresuramientos, para evitar fallas.

MEDIDAS DE SEGURIDAD EN LA PREPARACION DEL TRABAJO

Efectuar el amarre y secuenciado solo con el mínimo necesario de personal.

EN EL TRANSPORTE INTERNO DEL POLVORIN AUXILIAR AL FRONTON EN VEHICULO Y A PIE.

Explosión por impacto(ej: choque del vehículo)

Explosión por fuego(ej: incendio del vehículo)

Explosión por maltrato en carga y descarga.

Perdida, abandono o robo en transito.

Transporte sobre locomotoras, scoops, jumbos y otros vehículos NO AUTORIZADOS.

Transporte de explosivos junto con detonadores.

Transporte de explosivos en la jaula o winche.

No bajar explosivos junto con personas en la jaula del pique.

NUNCA fumar o hacer fuego cerca de los explosivos.

RIESGOS PREDOMINANTES DURANTE LA PREPARACION

Detonación fortuita de material fuera del taladro(impacto, aplastamientos por vehículos)

Detonación prematura de un taladro cargado(golpe, maltrato de los materiales, vibración por perforación paralela al carguío)

Detonación prematura de toda la voladura con el personal aun trabajando , por fallas en la etapa de conexión.

Manipulación por personas inexpertas o ajenas al grupo.

Abandono de explosivos sobrantes.

RIESGOS EN LA PREPARACION Y DISPARO DE LA VOLADURA.

Perforación y habilitación de explosivos.

Preparación de cebos.

Carga y atacado de taladros.

Amarre disparo.

Salida personal y disparo.

Riesgos con explosivos en esta etapa.

1. Detonación fortuita de explosivos, detonadores, cordón detonante o cebos armados fuera del taladro.

2. Tiro prematuro de un taladro cargado o en proceso de ser cargado cuando el personal aun esta trabajando.

3. Ingreso de personal ajeno en el momento del tiro, por falta o falla de vigilancia.

4. Abandono de explosivos sobrantes.

DISPARO _NORMAS LEGALES.

Asegurar silencio radial y comando del disparo.

Asegurar vía de escape.

Verificar prohibición de acceso.

Retirar personal y equipo a las distancias establecidas por las normas de seguridad de la mina.

Nunca disparar en superficie cuando haya tempestades o rayos.

RIESGOS PREDOMINANTES EN EL DISPARO

Falla del encendido (tener que volver a hacerlo)

Tiro prematuro, ejemplo por usar mecha de encendido muy corta.

Protección inadecuada(en cobertura o en distancia).

Excesivo nivel de vibraciones(sobrecarga)

Proyección de fragmentos a distancia.

Impacto a personas o equipos cercanos a la voladura.

No abandonar a tiempo la zona de disparo(falla de vehículo, etc)

PROYECCION DE FRAGMENTOS A DISTANCIA.

La proyección es y ha sido causa de muertes y destrucción de equipos o instalaciones, tanto en minas obras civiles y trabajos secundarios de plasteo de bolones.

La causas son:

Sobrecarga de explosivo.

Encendido instantáneo o con tiempos muy cortos entre taladros.

Fallas en el diseño y perforación de la malla.

Problemas geológicos(tipos de roca, fisuramientos, fallas no definidas con anterioridad, rocas grandes en el material)

RETORNO Y EVALUACION DE LA VOLADURA

Riegos usuales:

Volver al lugar de la voladura demasiado pronto.

Presencia de gases remanentes en los detritus.

Rocas inestables o sueltas en la pila de escombros y en el contorno de la galería.

Tiros retardados.

Tiros cortados o fallados.

Explosivos o accesorios que no han detonado.

Tiros Fallados: Representan uno de los mayores problemas en voladura, pues deben ser eliminados antes de poder retirar el material volado.

MEDIDAS A TOMAR CON LOS TIROS FALLADOS.

Señalar el lugar donde se encuentren.

Retirar al personal no vinculado a este trabajo.

Eliminar los restos de explosivo no detonado con chorro de agua.

Buscar restos de explosivos y recogerlos para eliminarlos posteriormente.

Cuando se sospeche la presencia de un tiro fallado, recomendar a los operadores de equipo observar el sector para evitar impactar los restos.

ELIMINACION DE TIROS FALLADOS.

PROCEDIMIENTO:

1)Retirar al personal innecesario.

2)Eliminar los restos de explosivo con chorro de agua.

3)No reingresar a comprobar hasta treinta minutos después de escuchar el tiro.

RECOMENDACIONES

Nunca usar herramientas metálicas para extraer.

Nunca tratar de encender nuevamente la guía.

Nunca jalar los restos de guía, cordón o mangueras.

Nunca perforar otro taladro al lado para eliminarlos.

Recoger cuidadosamente los restos hallados entre los escombros.

MEDIDAS DE SEGURIDAD EN LA DESTRUCCION DE EXPLOSIVOS

Los detonadores y otros accesorios encontrados entre los escombros aparentemente en buen estado NO DEBEN volver se a utilizar, se deben eliminar solamente por personas experimentadas.

ACCIDENTES CON EXPLOSIVOS

Son de dos tipos:

DIRECTOS: por explosiones fortuitas o tiros fallados.

Motivos: Negligencia, fallas de encendido o productos defectuosos.

INDIRECTOS:

por gaseamiento

Motivos

Ingreso antes de despejar los humos.

Exposición a ambiente mal ventilado.

Iniciación defectuosa del explosivo.

ACCIDENTES CON EXPLOSIVOS

Por desplome de rocas (vibración excesiva).

Motivos

Condiciones geológicas, roca muy fisurada o incompetente.

Sobrecarga de explosivo.

Iniciación instantánea del disparo o con retardos muy cortos.

GASES

Dependiendo del nivel de concentración en el ambiente y del tiempo de exposición de la persona pueden causar la muerte.

Los mas peligrosos son:

Monóxido de carbono(CO) Toxico por la formación en la sangre de carboxihemoglobina (envenena).

Dióxido de carbono (CO2)Causa asfixia por desplazamiento del oxigeno de su sitio de unión con la hemoglobina.

Gases nitrosos(NO- NO2) Irritantes y corrosivos, por lo que pueden destruir los alveolos pulmonares.

Estos gases requieren TIEMPO y CIRCULACION DE AIRE para disiparse.

Así un exceso de gases puede deberse a:

Detonación deficiente(deflagración) por iniciador débil.

Desbalance o mala mezcla de los agentes explosivos.

Disparo de taladros anegados, con explosivo no resistente al agua.

Degradación del explosivo por envejecimiento.

Confinamiento de la labor disparada y mala ventilación

PREVENCION

ORIENTAR EL FACTOR HUMANO HACIA EL COMPORTAMIENTO DEL TRABAJADOR HACIENDOLO FAVORABLE A LA SEGURIDAD.

CAPACITACION ORIENTADA A LOS RIESGOS QUE PRESENTA CADA FASE DEL TRABAJO.

PREMISAS DE SEGURIDAD

Eliminar los tiros fallados anteriormente.

Nunca perforar en taladros anteriores o junto a tiros fallados.

Preparar cebos solo después de perforar.

Cavar y atacar los taladros cuidadosamente.

No sobrecargar los taladros.

Encender mas de 20 guías solo con mecha rápida.

Evitar impactar el cordón y explosivos.

Seguir el procedimiento correcto para cada sistema de encendido.

Asegurar la vía libre y tiempo para escapar del tiro.

Asegurar la ventilación .

Asegurar la vigilancia..

RECUERDE!!!!

CON EXPLOSIVOS EL PRIMER ERROR

ES EL ULTIMO.