métodos de corte en minería subterránea

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Métodos de corte en minería subterránea 16 septiembre, 2013 por Seguridad Minera 0 Comentarios El principio de la palabra voladura de túneles reside en la apertura de una cavidad inicial, denominada corte, cuele o arranque, destinada a crear una segunda cara libre de gran superficie para facilitar la subsiguiente rotura del resto de la sección, de modo que los taladros del núcleo y de la periferia puedan trabajar destrozando la roca en dirección hacia dicha cavidad. La profundidad del corte debe ser igual a la estimada para el avance del disparo, cuando menos. La ubicación influye en la facilidad de proyección del material roto, en el consumo del explosivo y el número de taladros necesarios para el disparo. Por lo general, si se localiza cerca de uno de los flancos (a) se requerirá menos taladros en el frontón; cerca al techo (b) proporciona buen desplazamiento y centrado de la pila de escombros, pero con mayor consumo de explosivo; al piso (c) es conveniente sólo cuando el material puede caer fácilmente por desplome. En general, la mejor ubicación es al centro de la sección ligeramente por debajo del punto medio (d). Métodos de corte Corresponden a las formas de efectuar el disparo en primera fase para crear la cavidad de corte, que comprenden dos grupos: 1. Cortes con taladros en ángulo o cortes en diagonal. 2. Cortes con taladros en paralelo. Cortes en diagonal Su efectividad consiste en que se preparan en forma angular

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Mtodos de corte en minera subterrnea

16 septiembre, 2013porSeguridad Minera0 ComentariosEl principio de la palabra voladura de tneles reside en la apertura de una cavidad inicial, denominada corte, cuele o arranque, destinada a crear una segunda cara libre de gran superficie para facilitar la subsiguiente rotura del resto de la seccin, de modo que los taladros del ncleo y de la periferia puedan trabajar destrozando la roca en direccin hacia dicha cavidad.

La profundidad del corte debe ser igual a la estimada para el avance del disparo, cuando menos. La ubicacin influye en la facilidad de proyeccin del material roto, en el consumo del explosivo y el nmero de taladros necesarios para el disparo. Por lo general, si se localiza cerca de uno de los flancos (a) se requerir menos taladros en el frontn; cerca al techo (b) proporciona buen desplazamiento y centrado de la pila de escombros, pero con mayor consumo de explosivo; al piso (c) es conveniente slo cuando el material puede caer fcilmente por desplome. En general, la mejor ubicacin es al centro de la seccin ligeramente por debajo del punto medio (d).

Mtodos de corteCorresponden a las formas de efectuar el disparo en primera fase para crear la cavidad de corte, que comprenden dos grupos:

1. Cortes con taladros en ngulo o cortes en diagonal.2. Cortes con taladros en paralelo.

Cortes en diagonalSu efectividad consiste en que se preparan en forma angular con respecto al frente del tnel, lo que permite que la roca se rompa y despegue en forma de descostre sucesivo hasta el fondo del disparo.

Cuanto ms profundo es el avance, tanto ms taladros diagonales deben ser perforados en forma escalonada, uno tras otro conforme lo permita el ancho del tnel.

Estos cortes se recomiendan sobre todo para roca muy tenaz o plstica por el empuje que proporcionan desde atrs. Tambin para las que tienen planos de rotura definidos, ya que dan mayor alternativa que el corte paralelo para atacarlas con diferentes ngulos.

En su mayora se efectan con perforadoras manuales y su avance por lo general es menor en profundidad que con los cortes en paralelo (45 y 50% del ancho del tnel), pero tiene a su favor la ventaja de que no se congelan o sinterizan por exceso de carga o inadecuada distancia entre taladros, como ocurre frecuentemente con los cortes paralelos.

Es indispensable que la longitud y direccin de los taladros sean proyectadas para que el corte se ubique simtricamente a una lnea imaginaria y que no se perfore excesivamente.

Se disponen por parejas, con tendencia a casi juntarse en la parte ms profunda para lograr un efecto combinado de las cargas, especialmente en rocas difciles de romper (duras, estratificadas,etc.). Son ms incmodos para perforar porque el operador tiene que ver imaginariamente cmo estn quedando ubicados y orientados los taladros, para evitar que se intercepten.

Respecto a la carga explosiva, los taladros de arranque, es decir los ms cercanos a la cara libre, no requieren una elevada densidad. sta puede disponerse ms bien en los ms profundos para tratar de conseguir alguna rotura adicional que compense la natural limitacin del avance debido a la propia perforacin.

Estos cortes son mayormente aplicados en tneles y galeras de corta seccin con taladros de pequeo dimetro. Los consumos promedios varan en cifras tan extremas como 0,4 a 1,8 kg/m3.

Adems de tneles, los cortes angulares especialmente en cua y abanico permiten abrir la rotura inicial en frentes planos sin caralibre, como es el caso de apertura de zanjas, pozos, etc. Estos cortes pueden clasificarse en tres grupos:

1. Corte en cua de ejecucin vertical (wedge cut), corte encua de ejecucin horizontal (v o w) y corte piramidal. En los tres casos los taladros son convergentes hacia un eje o hacia un punto al fondo de la galera a perforar.2. Corte en abanico (fan cut) con diferentes variantes. En este caso los taladros son divergentes respecto al fondo de la galera.3. Cortes combinados de cua y abanico o paralelo y abanico. La geometra de arranque logrado con los cortes angulares bsicos se muestran en las siguientes figuras:

Corte en pirmide o diamante (center cut)Comprende a cuatro o ms taladros dirigidos en forma de un haz convergente hacia un punto comn imaginariamente ubicado en el centro y fondo de la labor a excavar, de modo que su disparo instantneo crear una cavidad piramidal.

Este mtodo requiere alta concentracin de carga en el fondo de los taladros (apex de la pirmide). Se le prefiere para piques y chimeneas.

Segn la dimensin del frente puede tener una o dos pirmides superpuestas. Con este corte se pueden lograr avances de 80% del ancho de la galera; su inconveniente es la proyeccin de escombros a considerable distancia del frente.

Corte en cua o en v (wedge cut)Comprende a cuatro, seis o ms taladros convergentes por pares en varios planos o niveles (no hacia un solo punto) de modo que la cavidad abierta tenga la forma de una cua o trozo de pastel. Es de ejecucin fcil aunque de corto avance especialmente en tneles estrechos, por la dificultad de perforacin.

La disposicin de la cua puede ser en sentido vertical horizontal. El ngulo adecuado para la orientacin de los taladros es de 60 a 70. Es ms efectivo en rocas suaves a intermedias, mientras que el de la pirmide se aplica en rocas duras o tenaces.

Corte en cua de arrastre (drag o draw cut)Es prcticamente un corte en cua efectuado a nivel del piso de la galera, de modo que el resto del destroce de la misma sea por desplome. Se emplea poco en tneles, ms en minas de carbn o en mantos de roca suave.

Corte en abanico (fan cut)Es similar al de arrastre pero con el corte a partir de uno de los lados del tnel, disponindose los taladros en forma de un abanico (divergentes en el fondo). Tambin se le denomina corte de destroce porque se basa en la rotura de toda la cara libre o frente de ataque del tnel. Poco utilizado porque requiere decierta anchura para conseguir unavance aceptable.

Corte combinado de cua y abanicoUsualmente recomendado para roca tenaz y dura, hasta elstica. til y muy confiable, aunque es difcil de perforar.

Cortes en paraleloComo su nombre lo indica, se efectan con taladros paralelos entre s. Se han generalizado por el empleo cada vez mayor de mquinas perforadoras tipo Jumbo, que cuentan con brazos articulados en forma de pantgrafo para facilitar el alineamiento y dar precisin en la ubicacin de los mismos en el frente de voladura.

Los taladros correspondientes al ncleo y a la periferia del tnel tambin son paralelos en razn de que es virtualmente imposible perforar en diagonal con estas mquinas. Todos tienen la misma longitud llegando al pretendido fondo de la labor.

El principio se orienta a la apertura de un hueco central cilndrico, que acta como una cara libre interior de la misma longitud que el avance proyectado para el disparo. La secuencia de voladura comprende tres fases; en la primera son disparados casi simultneamente los taladros de arranque para crear la cavidad cilndrica; en la segunda, los taladros de ayuda del ncleo rompen por colapso hacia el eje del hueco central a lo largo de toda su longitud, ampliando casi al mximo la excavacin del tnel, tanto hacia los flancos como hacia el fondo; por ltimo salen los taladros de la periferia (alzas, cuadradores y arrastres del piso) perfilando el tnel con una accin de descostre.

El perfil o acabado final de la pared continua del tnel, depende de la estructura geolgica de la roca, bsicamente de su forma y grado de fisuramiento natural (clivaje, diaclasamiento, estratificacin) y de su contextura.

El hueco central debe tener suficiente capacidad para acoger los detritos creados por el disparo de los primeros taladros de ayuda, teniendo en cuenta el natural esponjamiento de la roca triturada, de modo que se facilite la expulsin (trow) del material de arranque, despus de las segundas ayudas y los taladros perifricos.

Para diferentes dimetros de taladros se requieren diferentes espaciamientos entre ellos. Es importante la precisin de la perforacin para mantener estos espacios y evitar la divergencia o convergencia de los taladros en el fondo con lo que puede variar el factor de carga. La densidad y distribucin de la columna de explosivo, en muchos casos reforzada, as como la secuencia ordenada de las salidas son determinantes para el resultado del corte.

Usualmente los taladros de arranque se disparan con retardos de milisegundos y el resto del tnel con retardos largos, aunque en ciertos casos los microretardos pueden ser contraproducentes.

Estos cortes son aplicados generalmente en roca homognea y competente, son fciles y rpidos de ejecutar pero como contraparte no siempre dan el resultado esperado, ya que cualquier error en la perforacin (paralelismo y profundidad), en la distribucin del explosivo o el mtodo de encendido se reflejar en mala formacin de la cavidad, o en la sinterizacin (aglomeracin) de los detritos iniciales que no abandonan la cavidad a su debido tiempo, perjudicando la salida de los taladros restantes. Si la carga explosiva es demasiado baja, el arranque no romper adecuadamente, y si es muy elevada la roca, puede desmenuzarse y compactar, malogrando el corte lo que afectar todo el disparo.

Adems del corte cilndrico con taladros paralelos se efectan otros esquemas, como el corte paralelo escalonado, con el que se consigue un hueco o tajada inicial de geometra cuadrangular y de amplitud igual al ancho de la labor, cuyo desarrollo comprende un avance escalonado por tajadas horizontales o escalones, con taladros de longitudes crecientes intercalados, que se disparan en dos fases.

El disparo de la primera fase rompe la mitad del tnel por desplome, dejando un plano inclinado como segunda cara libre, sobre la que actuarn los taladros de la segunda fase por accin de levante. Estos cortes son adecuados para rocas estratificadas, mantos de carbn, rocas fisuradas o incompetentes.

Tipos de cortes paralelosLos esquemas bsicos con taladros paralelos son: Corte quemado. Corte cilndrico con taladros de alivio. Corte escalonado por tajadas horizontales.

Todos ellos con diferentes variantes de acuerdo a las condiciones de la roca y la experiencia lograda en diversas aplicaciones.

Corte quemadoComprende un grupo de taladros de igual dimetro perforados cercanamente entre s con distintos trazos o figuras de distribucin, algunos de los cuales no contienen carga explosiva de modo que sus espacios vacos actan como caras libres para la accin de los taladros con carga explosiva cuando detonan.

El diseo ms simple es de un rombo con cinco taladros, cuatro vacos en los vrtices y uno cargado al centro. Para ciertas condiciones de roca el esquema se invierte con el taladro central vaco y los cuatro restantes cargados.

Tambin son usuales esquemas con seis, nueve y ms taladros con distribucin cuadrtica, donde la mitad va con carga y el resto vaco, alternndose en formas diferentes, usualmente tringulos y rombos. Esquemas ms complicados, como los denominados cortes suecos, presentan secuencias de salida en espiral o caracol.

Como los taladros son paralelos y cercanos, las concentraciones de carga son elevadas, por lo que usualmente la roca fragmentada se sintetiza en la parte profunda de la excavacin (corte). Esto no permite las condiciones ptimas para la salida del arranque. Lo contrario ocurre con los cortes cilndricos. Los avances son reducidos y no van ms all de 2,5 m por disparo, por lo que los cortes cilndricos son preferentemente aplicados.

Corte cilndricoEste tipo de corte mantiene similares distribuciones que el corte quemado, pero con la diferencia que influye uno o ms taladros centrales vacos de mayor dimetro que el resto, lo que facilita la creacin de la cavidad cilndrica. Normalmente proporciona mayor avance que el corte quemado.

En este tipo de arranque es muy importante el burden o distancia entre el taladro grande vaco y el ms prximo cargado, que se puede estimar con la siguiente relacin: B = 0,7 x dimetro del taladro central (el burden no debe confundirse con la distancia entre centros de los mismos, normalmente utilizada).

En el caso de emplear dos taladros de gran dimetro la relacin se modifica a: B = 0,7 x 2 dimetro central. Una regla prctica indica que la distancia entre taladros debe ser de 2,5 dimetros.

Cmo determinar los clculos para perforacin y carga1. Estime un dimetro grande en relacin con la profundidad del taladro que permita al menos un avance de 95 % por disparo. Como alternativa perfore varios taladros de pequeo dimetro de acuerdo con la siguiente frmula:

1 = 2 x n

donde:1: dimetro grande supuesto.2: dimetro grande empleado.n: nmero de taladros grandes.

2. Calcule el burden mximo en relacin con el dimetro grande de acuerdo a la siguiente frmula:

Primer cuadriltero: B ~ 1,5

donde:B: burden mximo = distancia del hueco grande al hueco pequeo, en m.: dimetro del hueco grande.

Para cuadrilteros subsiguientes: B ~ A

donde:B: burden mximo, en m.A: ancho de apertura o laboreo, en m.

3. Siempre calcule la desviacin de la perforacin, para lo cual una frmula adecuada es la siguiente:

F = B (0,1 0,03 H)

donde:F: desviacin de la perforacin, en m.B: burden mximo, en m.H: profundidad del taladro, en m.

Para obtener el burden prctico, reducir el burden mximo por la desviacin de la perforacin (F).

4. Siempre perfore los taladros segn un esquema estimado. Un taladro demasiado profundo deteriora la roca y uno demasiado corto deja que parte de la roca no se fracture. As, las condiciones desmejoran para la siguiente ronda disminuyendo el avance por disparo como resultado final.

5. Calcule siempre las cargas en relacin con el mximo burden y con cierto margen de seguridad.

6. Seleccione el tiempo de retardo de manera que se obtenga suficiente tiempo para que la roca se desplace. Los dos primeros taladros son los ms importantes.

7. Factores a considerar para conseguir ptimo resultado cuando se emplean cortes paralelos.

Diseo bsico para voladurasubterrnea en tnelEl trazo o diagrama de distribucin de taladros y de la secuencia de salida de los mismos presenta numerosas alternativas, de acuerdo a la naturaleza de la roca y a las caractersticas del equipo perforador, llegando en ciertos casos a ser bastante complejo.

Distribucin y denominacinde taladrosLos taladros se distribuirn en forma concntrica, con los del corte o arranque en el rea central de la voladura, siendo su denominacin como sigue:

Arranque o cuelesSon los taladros del centro, que se disparan primero para formar la cavidad inicial. Por lo general se cargan de 1,3 a 1,5 veces ms que el resto.

AyudasSon los taladros que rodean a los taladros de arranque y forman las salidas hacia la cavidad inicial. De acuerdo a la dimensin del frente vara su nmero y distribucin comprendiendo a las primeras ayudas (contracueles), segundas y terceras ayudas (taladros de destrozo o franqueo). Salen en segundo trmino.

CuadradoresSon los taladros laterales (hastiales) que forman los flancos del tnel.

Alzas o techosSon los que forman el techo o bveda del tnel. Tambin se les denominan taladros de la corona. En voladura de recorte o smooth blasting se disparan juntos alzas y cuadradores, en forma instantnea y al final de toda la ronda, denominndolos en general, taladros perifricos.

Arrastre o pisosSon los que corresponden al piso del tnel o galera; se disparan al final de toda la ronda.

Nmero de taladrosEl nmero de taladros requerido para una voladura subterrnea depende del tipo de roca a volar, del grado de confinamiento del frente, del grado de fragmentacin que se desea obtener y del dimetro de las brocas de perforacin disponibles; factores que individualmente pueden obligar a reducir o ampliar la malla de perforacin y por consiguiente aumentar o disminuir el nmero de taladros calculados tericamente. Influyen tambin la clase de explosivo y el mtodo de iniciacin a emplear.

Se puede calcular el nmero de taladros aproximadamente, mediante la siguiente frmula emprica:

Ntal.= 10 x A x H

donde:A: ancho de tnel.H: altura del tnel.

Ejemplo: Para un tnel de 1,80 m x 2,80 m = 5,04 m2

Ntal.= 5 x 10 = 2,2 x 10 = 22 taladrosO en forma ms precisa con la relacin:

Nt = (P/dt) + (c x S)

donde:P : circunferencia o permetro de la seccin del tnel, en m., que se obtiene con la frmula:P= A x 4

dt: distancia entre los taladros de la circunferencia o perifricos que usualmente es de:

c: coeficiente o factor de roca, usualmente de:

S : dimensin de la seccin del tnel en m2 (cara libre)

Ejemplo: para el mismo tnel de 5m2 de rea, en roca intermedia, donde tenemos:

P= 5 x 4 = 2,2 x 4 = 8,8

dt = 0,6c = 1,5S = 5 m2

Aplicando la frmula: Nt = (P/dt) + (c x S)Tenemos:(8,8/0,6) + (1,5 x 5) = 14,7 + 7,5 = 22 taladros.

Distancia entre taladrosSe determinan como consecuencia del nmero de taladros y del rea del frente de voladura. Normalmente varan de 15 a 30 cm entre los arranques, de 60 a 90 cm en los de ayuda y de 50 a 70 cm entre los cuadradores. Como regla prctica se estima una distancia de 2 pies (60 cm) por cada pulgada de dimetro de la broca.

Los taladros perifricos (alzas y cuadradores) se deben perforar a unos 20 a 30 cm del lmite de las paredes del tnel para facilitar la perforacin y evitar la sobrerotura. Normalmentese perforan ligeramente divergentes del eje del tnel para que sus topes permitan mantener la misma amplitud de seccin en la nueva cara libre a formar.

Longitud de taladrosSer determinada en parte por el ancho til de la seccin, el mtodo de corte de arranque escogido y las caractersticas del equipo de perforacin. Con corte quemado puede perforarse hasta 2 y 3 m de profundidad; con corte en V solo se llega de 1 a 2 m. de tneles de pequea seccin. Para calcular la longitud de los taladros de corte en V, cua o pirmide se puede emplear la siguiente relacin:

L= 0,5 x S

donde:S: es la dimensin de la seccin del tnel en m2

Cantidad de cargaDepende de la tenacidad de la roca y de la dimensin del frente de voladura. Influyen: el nmero, dimetro, profundidad de los taladros y el tipo de explosivo e iniciadores a emplear.

Se debe tener en cuenta que la cantidad de explosivo por m2 a volar, disminuye cuanto ms grande sea la seccin del tnel y aumenta cuanto ms dura sea la roca.

En trminos generales puede considerarse los siguientes factores en kg de explosivos/m3 de roca. En minera los consumos de dinamita varan generalmente entre 300 a 800 g/m3. Como generalidad, pueden considerar los siguientes factores para:

En donde podemos considerar: Rocas muy difciles: granito, conglomerado, arenisca. Rocas difciles: arenisca sacaroide, arena esquistosa. Rocas fciles: esquisto, arcilla, esquistos arcillosos, lutita. Rocas muy fciles: arcilla esquistosa o rocas muy suaves.

Valores estimados para galera con una sola cara libre, para disparos con 2 caras libres se pueden considerar valores de 0,4 a 0,6 kg/m3.

Distribucin de la cargaMovimiento de rocaVolumen (V) = S x L

donde:V: volumen de roca.S: dimensin de la seccin, en m2.L: longitud de taladros, en m.

Tonelaje (t) = (V) x

donde:: densidad de roca, usualmentede 1,5 a 2,5 (ver tablas).

Cantidad de carga(Qt) = V x kg/m3

donde:V: volumen estimado, en m3.kg/m3: carga por m3 (cuadro posterior)

Carga promedio por taladroQt/Nt

donde:Qt: carga total de explosivo,en kg.N tal.: nmero de taladros.

En la prctica, para distribuir la carga explosiva, de modo que el corte o cual sea reforzado, se incrementa de 1,3 a 1,6 veces la carga promedio en los taladros del arranque, disminuyendo en proporcin las cargas en los cuadradores y alzas (que son los que menos trabajan, ya que actan por desplome).

Caractersticas de los taladros de destroceResumen1. Carga de fondo = L/3, donde L= longitud del taladro (para las alzas: L/6).2. Burden (B) no mayor de (L 0,40)/2.3. Espaciamiento (E) = 1,1 x Bhasta 1,2 x B (en los cuadradores).4. Concentracin de carga de fondo (CF) para:

5. Concentracin de carga de columna (CC) = 0,5 x CF, en kg/m3.6. Longitud del taco (T) = 0,5 x B, (en arrastres 0,2 x B).

El esquema geomtrico general de un corte de cuatro secciones con taladros paralelos se indica en la siguiente figura.

La distancia entre el taladro central de alivio y los taladros de la primera seccin no debera exceder de 1,7 x D2 para obtener una fragmentacin y salida satisfactoria de la roca. Las condiciones de fragmentacin varan mucho, dependiendo del tipo de explosivo, caractersticas de la roca y distancia entre los taladros cargados y vacos.

Para un clculo ms rpido de las voladuras de tnel con cortes de taladros paralelos de cuatro secciones, se puede aplicar la siguiente regla prctica:

Profundidad de los taladrosEn el corte de cuatro secciones, laprofundidad de los taladros puedeestimarse con la siguiente expresin:

L = 0,15 + 34,1 x 2 39,4 x (2) al cuadrado

donde:L: longitud de taladro, en m.2: dimetro del taladro de alivio, en mm.

Cuando se utilizan varios taladros vacos, la ecuacin sigue vlida haciendo

2 = 1 N tal.

donde:2: dimetro de los taladros vacos, en m.N tal.: nmero de taladros.1: dimetro de taladros de produccin, en m.

La concentracin lineal de carga para los taladros del arranque se calcula a partir de la siguiente expresin:

q1= 55 x 1 (B/2) elevado a la 1,5 x (B 2/2)(c/0,4)(1/PRPanfo)

donde:q1: concentracin lineal de carga, en kg/m.1: dimetro de produccin, en m.2: dimetro del taladro de alivio, en m.B: dimensin del burden, en m.C: constante de la roca.PRPanfo: potencia relativa en peso del explosivo referido al ANFO.

La potencia es, desde el punto de vista de aplicacin industrial, una de las propiedades ms importantes, ya que define la energa disponible para producir efectos mecnicos, entre otros y la podramos obtener de la siguiente frmula:

PRPanfo= ((d Vd al cuadrado) / (d ANFO . V ANFO al cuadrado)) elevado a la 1/3

donde:d= densidad de explosivo (g/cm3)Vd= velocidad de detonacin del explosivo (m/s)d ANFO= densidad del ANFO (g/cm3)V ANFO= velocidad de detonacin del ANFO (m/s)

Ejemplo de clculo para voladura de tnelClculo para excavacin de un tnel de 1.400 m. con 10,44 m2 de seccin, recta con perfil convencional sin recorte perifrico, en roca andestica, a perforar contaladros de 1 1/4 (32 mm) y 2,40m de longitud, corte cilndrico contaladros paralelos. Explosivo, SEMEXSA 65 de 1 1/8 x 7, encendido con detonadores no elctricos de retardo corto para el arranque y de medio segundo para el ncleo.

Clculo de carga:Cantidad de explosivo1. Volumen de material a mover por disparoV = S x p (rea de la seccin porprofundidad de taladro)V = 10, 44 x 2,40 m = 25 m3 de roca por disparo.

2. Nmero de taladros por seccinN = R/C + K.S

donde:R = circunferencia de la seccinen metrosS x 4 = 10,44 x 4 = 12,9C = distancia entre los taladros de circunferencia en metros0,5 para roca dura0,6 para roca intermedia (andesita por ejemplo)0,7 para roca blandaS = dimensin de la seccin en m2 (= 10,44 m2)K = coeficiente:2 para roca dura1,5 para roca intermedia1 para roca blanda

Luego N = 12,9/0,6 + 1,5 x 10,44= 37,2 = 37 taladros mximo (cantidad que podr ser disminuida silas condiciones del terreno lo permiten)

3. Cantidad de carga (factor)De acuerdo a las secciones del tnel y dureza de la roca, se obtiene el promedio en kg de explosivo utilizado por m3 de roca movida por cada metro de avance, teniendo los siguientes casos para roca intermedia:

(a) 1 a 5 m2 2,2 a 1,8 kg/m3(b) 5 a 10 m2 1,8 a 1,4 kg/m3(c) 10 a 20 m2 1,4 a 1,0 kg/m3(d) 20 a 40m2 1,0 a 0,8 kg/m3

De acuerdo a los valores en (b) podemos considerar un promedio de 1,6 kg/m3 para la seccin prevista, lo que da un consumo estimado por disparo de:

1,6 kg/m3 x 25 m3 = 40 kg/m3

Siendo el factor de carga por taladro de:

40/37 = 1,08 kg/m3 por taladro.

Segn este factor el nmero promedio de cartuchos por taladros con SEMEXSA 65 en 1 1/8 x 7 y con 116 gramos de peso, ser de: 1 080/116 = 9,3 cartucho por taladro y: 9,3 x 37 taladros = 344 cartuchos por disparo teniendo la caja de SEMEXSA 25 kg/m3, 215 cartuchos en promedio, el consumo de cajas por disparo ser de: 344/215 = 1,6 cajas. Por tanto, el consumo total para el tnel de 1 400 m solamente con SEMEXSA ser de:

Longitud de taladro = 2,40 m Avance por disparo, considerando una eficiencia de 90% = 2,10m Nmero total de disparos: 1.400/ 42,10 m = 666 Total de cajas a emplear: 1,60 x666 = 1 065,5 = 1 066 cajas

4. Distribucin de la carga por taladros Normalmente la longitud de la columna explosiva va de 1/2 a 2/3 de la longitud total del taladro (de 1,20 a 1,60m), con carga concentrada al fondo.

Para asegurar el corte de arranque es recomendable cargar los taladros de arranque 1,3 a 1,6 veces el promedio calculado, las ayudas 1,1 vez y disminuir proporcionalmente la carga en el resto de taladros.

Es conveniente sellar los taladros con taco de arcilla de unos 20 a 30 cm. compactados, lo que incrementar la eficiencia en un 10%.

5. Distribucin de los taladrosEl corte de arranque de preferencia se ubicar al centro de la seccin. Para mejor distribucin de los taladros de destroce, debe formar una cavidad inicial de 1 a 2 m. de dimetro, ideal para dar cara libre lateral a los taladros de ayuda y destroce hacia dicha cavidad.

Normalmente al inicio se experimenta con varios trazos de arranque, pero el usual es el corte cilindro con un taladro central de alivio, de mayor dimetro que los dems, pero sin carga explosiva (que ser la cara libre inicial), rodeado por cuatro o ms taladros de menor dimetro con carga explosiva reforzada (arranque).

La distancia del taladro de alivio al de arranque ms cercano se calcula aproximadamente con la siguente frmula:

V= 0,7 dimetro del taladro central

Ejemplo75 mm = 0,7 x 75 = 52 mm

Si solamente se perforan taladros de menor dimetro en rombo o paralelos, unos con carga y otros vacos, la distancia usual entre ellos ser de 15 a 25 cm.

La distancia entre los dems taladros de destroce se determina por su nmero y el rea disponible para su distribucin, pero generalmente es de 0,5 a 0,7 m para los cuadradores y de 0,6 a 0,9 m paralos de ayuda.

6. Disparo tiempos de retardoEn tneles se puede iniciar mediante fulminantemedia, detonadores no elctricos de shock o eventualmente detonadores elctricos, pero normalmente para secciones con corte cilindro se prefieren los no elctricos de miliretardo. En trazos con uno o dos taladros vacos al centro, de mayor o igual dimetro que los de produccin, se suele rodearlos con cuatro, seis o ms taladros de arranque que se inician con detonadores de milisegundos, de dos formas: taladros opuestos cruzados con el mismo nmero de retardo eje 2 2, 3 3, 4 4, o con series escalonadas intercaladas (ejemplo: 1 3 5 7 9- 11 13), para limitar vibraciones y proporcionar mayor empuje a los detritos del arranque. Esta serie cubrir tambin a las primeras ayudas.

El resto de taladros: segundas ayudas, cuadradores, alzas y arrastres se dispararn con detonadores de medio segundo en series escalonadas para permitir las salidas del centro hacia fuera debe tenerse en cuenta la recomendacin de no emplear tiempos mayores de 100 ms entre los tiros, para evitar interferencias.

Artculo publicado en la revista Seguridad Minera n 103. Fuente: Fuente:Manual prctico de voladura EXSA S.A., Lima Cuarta Edicin, p.192-205