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onfiguración
del iseñoy
Secuenciade
D
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t
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r
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45
GONFIGURACION
DEL DISEÑO
Y
SECUÉNCIA
DE
DETONACION
1.
A.
DETONACION SECUENCIADA
Objetivo de la detonación secuenciada
1.
a.
b.
c.
d.
Crear caras libres dentro de la masa de la roca durante la tronadura
controlar la energía explosiva disponible
mejorar la fragmentación
proporcionar alivio y controlar el desplazamiento de la masa de roca
reducir la fractura fuera de la última línea de barrenos y la fractura de los
extremos
controlar la vibración del suelo (frecuencia, PPV) y la onda aérea
reducir los requerimientosde explosivo
.
reducir los kilos de explosivo que detonan a la vez
e.
f.
g.
B. Consideraciones de diseño
1. Sensitiilidad del lugar
a. niveles aceptables de vibración a estructuras cercanas
b. predicción de vibración
Predicción General de Vibración.
v = K D / W/\ 0,5)/\ - l,6
Donde:
V
=velocidad máxima de las partículas en mm por segundo
K= cte confinamiento del lugar con rangos de 800 para buen alivio hasta
1200 para un mal alivio.
. O =
distancia desde el lugar de tronadura al punto que preocupa
W =peso máximo de a carga por un período de retardo de 8 ms
.
de USBM
ver ejemplo en página siguiente
TE NI SFI IENTES R TRON DUR S
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46
1.
DETON ION SE UEN I O
8.
Consideraciones de diseño
1,
Sensibilidad del lugar
b. predicción de la vibración cont.)
Ejemplo:
K
= 1150
.
O
=
140 m
W = 105 kg
V= 1150 x O / W I\ 0,5 1\- 1.6
V = 1150 x 140/105
0,5 1\-
1.6
V = 1150 x 140/ 10,24) - 1.6
V
=
1150
x 13,66 1\-1,6
V
=
1150 x 0,0152)
V
=
17,4
mmporsegundo
2. Fragmentación requerida
a. una fragmentación uniforme generalmente requiere la producción de
caras libres nuevas durante el proceso
b. generalmente se obtiene una fragmentación óptima en roca masiva
cuando se detona un barreno por retardo y el retardo entre las
perforaciones de una misma fila es = 40 ms asumiendo un
factor K de alrededor de 900 kVtm
c. el retraso entre las filas debería ser al menos 2 a 3 veces el retraso
entre los barrenos de una misma fila
3. Desplazamiento de la pila de material.
a. la dirección del desplazamiento depende del camino que presenta
menor resistencia a la energía explosiva
b. la .secuenciación de los retardos no compensará un diseño de tronadura
inapropiado escasa contención. distribución inapropiada de la energía,
fondos de barrenos grandes. etc.)
c. con un diseño de tronadura apropiado. la secuencia de retrasos puede
controlar la dirección y grado de desplazamiento
d. intervalos de retardo cortos
«
25 ms) entre los barrenos de una fila
reducira la fragmentación. pero mejorará el desplazamiento diseño de
tronaduras de lanzamiento)
TE NI SEFI lENTtS
R
TRON DUR S
-
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t
DETONACION SECUENCIADA
B
Consideraciones de diseño
Desplazamiento
de la pila de material cont.
e. habitualmente se requieren intervalos de retardo más largos > 150 ms
entre las filas para maximizar el desplazamiento
f. con frecuencia el tipo de excavadora determinará el grado de
desplazamiento requerido, lo que indicará el intervalo de retardo entre
las filas de barrenos
Perfiles Típicos de Pilas de Escombros
material lanzado de vuelta al banco
exceso
de fractura atrás de la
última línea de barrenos
Intervalo insuficiente entre las
filas « 35 ms
difícil de excavar
mala fragmentación
Pequeño intervalo de retardo entre las
filas 35 a 65 ms
. Apropiadoparaexcavacióncon pala
escasa sobreexcavación
Intervalos de retardo largos entre las
filas 65 a 150 ms
Apropiado para excavación con
cargador frontal
TECNIC SEFlCIENTF SP R TRON DUR S
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1. DETONACION SECUENCIADA
B.
Consideraciones de diseño
4. Control de la pared
a. intervalos de retardo demasiado cortos entre los barrenos de una il
y entre las filas puede producir sobreexcavación excesiva
b. si el retardo entre los barrenos de la última fila es inferior a 42 ms las
cargas pueden actuar juntas y dañar la pared posterior
c. un intervalo de retardo demasiado corto entre las filas
«
35 ms
facilitará la fractura atrás de la última línea de barrenos debido a un
mayor confinamiento
DAÑO A LA PARED PRODUCIDO POR INTERVALOS DE
RETARDO DEMASIADO CORTOS
alivio inadecuado
caminos
de menor
resistencia
menos de 35 ms entre filas.
menos de 42 ms entre barrenos de una fila
o
-o
8
8
.
8
.
8
.
8
.
cu
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c..>
8 8
8
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8
Q)
O
cu
8 8 8
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8
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.
.
c:
o
8
.
. .
.
.
.
. .
.
cu
/\Ylx caminos
de
fracturaexcesiva
meor.
atrás de la última
resistencia
línea de barrenos
TE I SEFI IENTES R TROS DUR S
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1
~.
B.
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DETONACION SECUENCIA DA
Consideraciones
de diseño
5.
Geología
a. las capas débiles vetas de barro pueden interrumpir o interceptar
barrenos adyacentes no detonados
los planos de estratificación con cohesión limitada pueden desplazarse
causando interrupciones de explosivos cutoffs
las masas de roca muy fracturadas ventilan los gases explosivos
en todas direcciones aumentando el potencial de interrupciones cutoffs
d. cuando se realicen tronaduras en geologías como las descritas
anteriormente, los intervalos de retardo entre las filas deberán ser
mantenidos por debajo de los 60 ms
e. las masas de roca blandas requieren más tiempo para su desplazamiento.
de modo que se debe permitir más tiempo entre las filas para controlar la
sobreelcavación > 75 ms
b.
c.
6.
a.
Condiciones de agua
las masas de roca saturadas barrenos llenos de agua transmiten la
presión del agua desde el punto de detonaciÓn hacia las zonas
circundantes
esta presión puede producir el desacoplamiento de la carga explosiva
o aumentar su densidad hasta el punto que éste no detone presión de
muerte
Explosivos utilizados
los productos explosivos dé mayor densidad > 1 25 g/cc que utilizan
aire retenido para sensibilización pueden dejar de detonar por efecto de
la presión de detonación de los barrenos adyacentes
-
se debe tener precaución al utilizar los productos descritos anteriormente
en agua con intervalos de retraso superiores a 42 ms
al realizar tronaduras en situaciones de sobreconfinamiento como en
excavación de zanjas, pueden requerirse detonadores especiales
resistentes a la presión
b.
7.
a.
b.
c.
8.
Simplicidad
las configuraciones de retardo no deben ser tan complejas como para
facilitarque se hagan conexionesincorrectas
.
los diseños complejos requerirán tiempo adicional
para la
evaluación
de la
secuencia y el control de las conexiones
a.
b.
TE NI SFI IENTES R TRON DUR S
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DETONACION SECUENCIADA
Consideraciones de diseño
9. Costo
a. a medida que los diseños se hacen más complejos el costo del sistema
de iniciación generalmente aumentará
b. este costos debe ser ponderado contra el costo de otras modificaciones
de diseño para lograr la eficiencia del costo
.
Diseño básico de secuencia de detonación
1. Jerarquizar los parámetros del lugar que afectan el diseño de la tronadura
a. restricciones de vibración y onda áerea
b. calcular el peso máximo de la carga a ser usado por un período de retardo
c. condiciones de agua - potencial de desacoplamiento o desactivación por
presión
.
d. explosivop usados - detonarán los explosivos o serán desactivados
por efecto de la presión
.
e. fragmentación o desplazamiento -con la excepción de tronadura de
lanzamiento los diseños que producen buen desplazamiento también
proporcionarán una fragmentación adecuada
f. geología - existencia de capas débiles como vetas de barro en la cara libre
desplazamiento de los planos de estratificación causando la interrupción
de barrenos adyacentes
g. control de la pared
h. determinar la dirección y desplazamiento deseados
la misma tronadura puede ser dirigida en diferentes direcciones
dependiendo de la secuencia de retardo utilizada
recuerde que la secuencia de detonación por sí sola no puede compensar
un mal diseño de tronadura
K. patrón de distribución para iniciar las filas de barrenos perpendicular
a la dirección de desplazamiento deseada
1.
J.
2.
Seleccione el intervalo de retardo entre las filas de barrenos en base a las
prioridades anteriores
3.
Seleccione el tiempo entre los barrenos de una fila e n base a un
tercio o la mitad del tiempo entre las filas
TE NI SEFI IENTESP R TRON DUR S
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1.
DETONACION SECUENCIADA
onsider ciones
Generales
Roca masiva
Típicos Intervalos de Retardos entre Fi las
Roca con muchas junturas
Condiciones de Agua
Hoyo llenos de agua
Explosivos Usados
Densidad superior a 1,3
Configuración del material
detonado
Compacto
Suelto
Desempeño de la Tronadura
Fra:Jmentación promedio
La mejor fragmentación
Quebradura hasta el fondo
Control de flyrock
Vibraciones mínimas
o
2 4 6 6 UU 2 4 6 8 2
Intervalos de Retardos milisegundos emre líneas
220
INSTRUCCIONES: Determine los parámetros del lugar y lo que se espera de la
tronadura. Luego encuentre el rango de intervalos de retardo que cubren mejor todos
los parámetros. Puede que sea necesario dar prioridad a algunos parámetr05 para
det.erminar el rango más apropiado. Por ejemplo, una operación que sugiere un rango
para roca con muchas grietas 17-65 ms. , que dejará el material desmenuzado 30-S0
ms. y se desea limitar a quebradura de techo 65-21 O ms. , tendría un tiempo óptimo
de intervalo de 65 milisegundos. Generalmente los intervalos de retardo entre los
barrenos de una línea deberían equivale:- 1/3 Y 1/2 del intervalo entre líneas, de
manera que el tiempo entre hoyos en una línea debiera ser entre 22 y 35 ms. Los
intervalos de retardo entre barrenos de una línea, menores de 3 ms. por metro de
espaciado no son recomendables a causa de explosiones de aire y consideraciones de
fragmentación. Nótese que el rango de intervalos de retardo por sobre el límite de
vibraciones es simplemente para proveer menos confinamiento. Si la primera
consideración son las vibraciones, las tronadas debieran ser observadas con un
sismógrafo que registre todas las formas de ondas para identificar y prevenir
interferencias de la construcción, a causa de configuraciones de retardo inadecuadas.
TE NI SEFI IENTESP R TRON OUR S
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1.
DETONACION SECUENCIADA
D.
Configuraciones de patrones
1. Fila por fila
Patrón fila por fila
.
I
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
. .
.
.
. .
Configuraciones de retardo secuencia de detonación indicada ms
TE NI SFI IENTES R TRON DUR S
T
9
9
J
9
9
9
9
100
iOO
100
100 100
100
100
100
/
I I
I I I I I
00 100
100
9
100
100
¡
¡ /
/ /
¡
¡ ¡
Tiempos de detonación nominales
.
.
.
.
.
. . .
o
9 18 27 36 45 54 63
.
.
. .
.
.
. .
100
109
118
127
136
145
154 163
. .
.
.
.
.
.
.
200 209
218
227
236
245
254
263
-
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1
DETON ION SE UEN I D
D
Configuraciones de patrones
2. Chevron
Patrón Chevron
.
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-
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lo
DETONACION SECUENCIADA
D.
Configuraciones de patrones
3.
Echelon
Patrón Echelon
~o
~
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DETON ION
SECUENCIADA
D.
Configuraciones de patrones
3.
Diamante
Patrón en diamante
.
.
.
. .
.
.
.
. .
.
.
.
. .
.
.
.
Configuraéiones de retardo
(secuencia de detonación indicada ms)
-25-7 / / / ~ ~17-
~:~~::~::-E::-:- 7--::¿ -::¿
2 42 42 42 42 42
-2~ - - . /
L 7
TECN CASFICIENTESARATRONADURAS
Tiempos de detonación nominales
l
.
.
.
.
.
.
.
.
167 142
117
92
67 76 93 110
. .
. . . . . .
100 75 SO 25
o 17
34 51
.
.
.
.
. 67 .76 . 93
.32067
142 117
92
-
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L DETON ION SE UEN I D
E. Consideraciones generales
1. Tronaduras de filas múltiples
a. en tronaduras de filas múltiples profundas > de 4 filas) el uso de
intervalos cada vez más largos en las filas posteriores promoverá la
formación de caras libres
2. Intervalos con retardos largos
a. configuraciones con intervalos de más de 65 ms entre filas deberían
utilizar retardos dentro del barreno para reducir la probabilidad de
interrupciones cutoffs)
b. los períodos de retardo superiores a 150 ms pueden producir una
pérdida prematura de confinamiento en los barrenos adyacentes no
detonados
3. Intervalos de retardo cortos entre filas
a. los intervalos entre filas de menos de 35 ms pueden producir la
eyección de taco, flyrocksy una excesiva sobreexcavación
4. Retardos en el interior del barreno
a. si se utilizan cargas iniciadoras múltiples en la misma columna
explosiva, el retardo del fondo generalmente tiene el retardo menor para
estimular la iniciación del fondo del barreno
b. como la precisión es de suma importancia, todos los detonadores de la
misma columna deberían tener el mismo período de retardo
c. los niveles de vibración pueden ser reducidos detonando desde la parte
superior hacia abajo y disminuyendo el confinamiento
d. los retardos entre cargas del mismo barreno deberían fluctuar entre 10
Y50 ms
e. los intervalos de retardo entre las capas de más de 50 ms pueden
causar interrupción de las cargas no detonadas
TECNICASEFICIEr ÍTf PARATRO:\AOVRAS
-
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i.
E.
57
DETONACION SECUENCIADA
Consideraciones generales
5.
a.
b.
Retardos precisos
retardos imprecisos pueden reducir el resultado de la tronadura
algunos fabricantes producen detonadores corrientes y detonadores de alté
precisión
los detonadores de precisión corriente pueden tener escalas de tiempos dE
detonación de + o -7 ej:una cápsula de 500 ms puede detonar en
cualquier momento entre 465 y 535 ms)
las cápsulas de alta precisión tienen una escala de tiempos de detonaciór
de + o -2
c.
d.
6.
a.
Burden perforado vs burden real
las configuraciones de retardo pueden cambiar los patrones cuadrados o
rectan@ulares en patrones inclinados y vice-versa
Patrón de Echelon - retardo corto entre las perforaciones de una fila
.
os
x= retardo
8urden perforado 08) 4,3 m
Espaciamiento perforádo OS) 5,2 m
8urden real ES)
Espaciamiento real ES)
3,3 m
3,7 m
TECNIC SFlCIENT P R TRON DUR S
-
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58
EVALUACION DE LA CONFIGURACION y DISEÑO
DE LA SECUENCIA DE DETONACION
1.
Determinar una configuración de secuencia de detonación para la
tronadura siguiente:
haga un bosquejo de la configuración de retardo deseada
Burden
=
3 m
Espaciamiento
=3,5 m
Tipo de carga =ANFO
Peso de la carga por perforación
=
66 kg
Estructura más cercana =350 m
La estructura es masiva
La excavadora es un cargador 988
Condiciones de agua: 20 Humedad
Intervalo de retraso entre las hileras
Intervalo de retraso entre los barrenos de una hilera
Peso de la carga por período de retraso de 8 ms
Vibración máxima pronosticada para las partículas
TE NI SFI IENTES R TRON DUR S
.
. .
.
.
. .
.
. . . . . . . .
. . .
.
. . .
.
. . .
.
.
.
.
.
-
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59
EV LU ION DE L ONFIGUR ION y DISEÑO
DE L SE UEN I DE DETON ION
1.
Determinar una configuración de secuencia de detonación para la
tronadura siguiente:
7
>-
VY.
~o
,
-
8/20/2019 04. Secuencia Detonacion
17/17
60
::ste curso es sometido a revisión y modificación cOntinua para satisfacer las
lecesidades del alumno. Por favor ayúdenos a evaluar la sección explosivos
espondiendo el cuestionario siguiente.
onfiguraciones y iseños de Secuencias de etonación
~Considera que se concedió tiempo suficiente a esta sección?
~Se entregó la información en forma clara y precisa?
=>orfavor califique las subsecciones siguientes de la sección secuencias de detona-
:ión:
Excelente
Bueno Suficiente
Malo
/
:>bjetivos de la secuencia
de detonación
Consideraciones de diseño
Configuraciones de patrones
Consideraciones generales
Otros comentarios:
, GRACIAS
TE NI SEFI IENTESP R TRON DUR S