presentación abril 2015 voladura

8/17/2019 Presentación Abril 2015 Voladura

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CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA

UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOSFACULTAD DE GEOLOGÍA, MINAS, METALURGIA Y CIENCIAS

GEOGRÁFICAS

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍADE MINAS

PERFORACIÓN Y VOLADURA II

Ing. Rómulo Mucho Ing. A!nol" Pu#n$#

A%!&l '()*




TEMARIO

MODULO I

). Mecánica de Fragmentación de Rocas.

'. Propiedades Físicas y Químicas de los explosivos.

+. Tipos de Explosivos y Accesorios de oladura.

,. A!F" versus #$$% de emulsión evaluación cuantitativa de desempe&o

con costos de per'oración y voladura constante

*. (io)com*usti*le ) Explosivo A!F" alternativa para un mundo más

ecológico.

-. Modelos matemáticos para estimar parámetros de per'oración y voladura.

'

AVANCES EN LA TECNOLOÍA DE VOLADURA DE ROCAS




TEMARIO

MODULO II

/. oladura de (ancos en la Práctica

0. Fundamentos de la conminución.

1. Predicción de la 'ragmentación de un maci+o rocoso

)(. T,cnicas de voladura controlada y rocas volantes.

+





TEMARIO

MODULO III

)). -ontrol de vi*raciones y da&o estructural.

)'. -ontrol de da&os seguridad y prevención de accidentes.

)+. Planeamiento en operaciones de per'oración y voladura en proyectos de

construcción.

),. Experiencias de voladura de rocas en la apertura de grandes proyectosmineros.

)*. oladura en una Mina a cielo a*ierto del sur del Per/.

,





). MECANISMO DE FRAMENTACIÓN DE ROCAS

*

0ng. Rómulo Muc1o

A*ril 2$#3




MECANISMO DE FRAMENTACIÓN DE ROCAS

• 4on procesos 'ísicos y se inicia al detonar una carga explosiva contenida dentrode un taladro circular la presión s/*ita 5#$$$$$ atm6 7ue se originan es aplicada

a la roca 7ue le rodea.

• 8a roca en esta región es comprimida y triturada y la velocidad de reacción del

explosivo varía desde 23$$ a 93$$ m:s.

• 8a presión se convierte en una onda de es'uer+o compresivo 7ue se reparte en la

masa rocosa como una onda elástica con velocidades de ;$$$ a 3$$$ m:s.

• -ual7uier cam*io en su densidad o aparición de una discontinuidad dará origen a

7ue una parte de esa energía sea re'le<ada o re'ractada como una onda de

tensión.

-


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• Para entender me<or recordaremos algunas teorías de la voladura.

TEORÍA DE ONDA DE C2O3UE DE 2INO

• En el proceso de la detonación se generan dos ondas.

− "nda de compresión o inconverti*le 7ue produce la rotura con el área peri',ricaal taladro.

− "nda de tensión o converti*le la anterior onda se re'le<a en una cara li*re yproduce la rotura venciendo la resistencia a la tensión de la roca.

• En el proceso de re'lexión de la onda se suceden 'enómenos como=

− Fragmentación.− elocidad y distancia de lan+amiento de los 'ragmentos.− Experimento de cráter.

/




En la 'ormación del cráter de*ido al tra*a<o del explosivo se eval/a los resultados entres tipos de escala=

Escala de energía.

Escala de peso.

Escala de volumen.

0





TEORÍA DEL CR4TER DE LIVINSTON

Esta teoría 1a tenido una amplia aceptación desarrolla la ecuación del proceso de rompimiento yexpresa los 'actores del disparo en t,rminos de=

Energía.

Masa. Tiempo.

8a energía trans'erida a la roca es disipada en varias 'ormas.

Parte es consumida en vi*ración y ondas 7ue via<an a lo largo de la super'icie o 1acia el

interior de la corte+a. Parte es consumida para elevar la temperatura del material 7ue rodea a la carga explosiva.

Parte es utili+ada para de'ormar el material sin perdida de co1esión.

Parte es utili+a da para 'racturar y mover el material.

Parte es consumida dentro del material y aprovec1ada para reducir el tama&o de las

partícula.1





TEORÍA DE LA FRAMENTACIÓN SE5N PERSSON

Para calcular la energía re7uerida para 'ragmentación de la roca se parte desde

el punto de vista de la mecánica de la 'ractura usando valores experimentales de

la resistencia y propiedades de la mecánica de 'ractura del material rocoso.

8a división de la energía de 'ractura para originar una 'ractura la energía tendrá

7ue ser expandida para crear es'uer+os de tensión o compresión dentro de un

volumen de roca.

)(





• -omo las grietas se propagan la energía de 'ractura será expandida localmenteen la región en 'orma proporcional.

Existen tres tipos de energía=

Energía del sistema de carga. Energía del es'uer+o de volumen de roca. Energía del área de rotura.

TEORÍA DE RUPTURA POR FLE6IÓN SE5N AS2 Y 7ONYA

• El 'racturamiento de la roca por 'alla de 'lexión ocurre en todos los taladros en 7uese utili+a explosivos con'inados dentro de un taladro.

• El tra*a<o de voladura es un proceso tridimensional en el cual las presionesgeneradas por los explosivos con'inados dentro de un taladro originan una +ona deconcentración de energía causando la 'ragmentación y despla+amiento de la roca.

• -uando el explosivo reacciona durante la voladura se originan dos presiones

claramente di'erenciales=))





• >na producida por la detonación y la segunda producida por la alta temperaturade los gases generados

• ?urante la voladura la rotura y 'lexión es in'luenciada por las propiedades derigide+ de la roca contendida en el *urden del disparo. El e'ecto de la rigide+ escontrolado por la geometría del disparo del modulo de elasticidad restricciones a

su movimiento 'orma de su sección vertical longitud respectiva altura y anc1o.

• 8os resultados de las investigaciones 1an demostrado 7ue la ruptura 'lexional esun 'actor principal y esencial 7ue constituye al proceso de 'racturamiento en lavoladura de roca.

)'





Resumiendo las teorías anteriores los siguientes pasos de rotura 1an sidoidenti'icados y 7ue son más acepta*les a nuestro <uicio.

Trituración de la +ona mas próxima al taladro o carga explosiva en un radiode 2)#$ veces el área del taladro.

Fracturamiento por movimiento radial relativo en la +ona circundante altaladro 7ue es causado por la onda de tensión re'le<ada 7ue supera a la

resistencia dinámica de la roca en un tiempo muy pe7ue&o 52 ms6.

)+


CONCLUSIONES DE LAS TEORÍAS




Fracturación por li*eración de energía de*ido a la caída rápida de la presión en eltaladro por el escape de los gases a trav,s del taco y de las 'racturas radiales.

Rotura por 'lexión o astillamiento de*ido a la rigide+ de la roca.

Apertura de la grietas por el escape de los gases *ien sea por el taco o por el 'rente.

Rotura por ci+allamiento es decir por la de'ormación de grietas de*ido a la aplicaciónde energías tanto por comprensión y tensión.

Rotura por colisión de material proyectado 7ue 1a sido o*servado mediante cámaras dealta velocidad esto depende generalmente de la secuencia del encendido de las cargas

explosivas.

),

CONCLUSIONES DE LAS TEORÍAS




). TALADRO DE CR4TER

)*

MEC4NICA DE ROTURADE UN TALADRO SIN CARA LI8RE 9CR4TER:




ONDAS DE COMPRESIÓN 3UE SE DISIPAN

COMO ONDAS SÍSMICAS

ONDAS DE

COMPRESIÓN

ONDAS DE TENSIÓN, SÓLOEN LA CARA LIBRE

SUPERFICIAL

MEC4NICA DE ROTURADE UN TALADRO SIN CARA LI8RE 9CR4TER:

'. DETONACIÓN

ONDAS DE COMPRESIÓN 3UE SE DISIPAN

COMO ONDAS SÍSMICAS

ONDAS DE

COMPRESIÓN

ONDAS DE TENSIÓN, SÓLOEN LA CARA LIBRE

SUPERFICIAL

)-



'. PROPIEDADES FÍSICAS Y 3UÍMICAS DE LOS

E6PLOSIVOS

)/

0ng. Rómulo Muc1o

A*ril 2$#3




PROPIEDADES FÍSICAS Y 3UÍMICAS DE LOS E6PLOSIVOS

)0

PAR4METROS DEL E6PLOSIVO8os parámetros mas importantes 7ue in'luyen en la 'ragmentación de rocas son@densidad velocidad de detonación volumen de gases presión de detonación energíadisponi*le entre otros.

PAR4METROS DE LA CARA8os parámetros de la carga se re'ieren a la geometría de la voladura diámetro deltaladro longitud de carga atacado desacoplamiento tipo de iniciación punto deiniciación <uegan tam*i,n un papel importante en el proceso de 'ragmentacióneclipsando a veces a los parámetros del explosivo.




Para algunos explosivos el diámetro de carga grado de con'inamiento y tipo deiniciación tienen in'luencia directa so*re los parámetros del explosivo.

TIPOS DE E6PLOSIVOS

En t,rminos generales se clasi'ican en 7uímicos especiales y nucleares.

3UÍMICA Y FÍSICA DE LOS E6PLOSIVOS

-omo se sa*e el explosivo es una me+cla 7uímica de varios componentes 7ue tienenuna descomposición rápida cuando es iniciado por una energía en 'orma de calorimpacto 'ricción o c1o7ue. Esta descomposición produce gases y gran cantidad de

calor originando altas presiones dentro del taladro los 7ue 1acen el tra*a<o de'ragmentación.

8os principales ingredientes 7ue reaccionan en un explosivo son com*usti*les yoxidantes estos ingredientes están compuestos por oxigeno nitrógeno 1idrogenocar*ono y tam*i,n se a&aden elementos metálicos como aluminio en algunos casos.

)1

PROPIEDADES FÍSICAS Y 3UÍMICAS DE LOS E6PLOSIVOS




PROPIEDADES DE LOS E6PLOSIVOS

VELOCIDAD DE DETONACIÓN

DENSIDAD

PRESIÓN DE DETONACIÓN

SENSI8ILIDAD

2UMOS

POTENCIAENERÍA

RESISTENCIA AL AUA

TIEMPO DE ALMACENAMIENTO

'(




PROCESOS DE DETONACIÓN DE UNA CARA E6PLOSIVA

')




VELOCIDAD DE DETONACIÓN 9VOD:

Es la velocidad es la onda de detonación 7ue via<a a trav,s de una columna de unexplosivo en 5m:s6 o 5pies:s6.

''




TIPO DE E6PLOSIVO

– Rango de "? es de #$$ m:s en explosivos permisi*les y 1asta los 92$$ m:s

en los *oosters B?P.

DI4METRO DE CARA E6PLOSIVA

– En general cuanto mas grande es el diámetro mas alta es la "?.

– ?iámetro crítico el mínimo diámetro en el 7ue ocurre el proceso de detonación.

RADO DE CONFINAMIENTO

– En general cuanto mas alto es el grado de con'inamiento mas alto es la "?.EFECTO DE CE8ADO

– -e*ado inadecuado puede causar reacción lenta 1asta alcan+ar la "? 'inal o

*a<a reacción 5de'lagración6 C$3 x ;!#<&ón "# "#$on=c&ón

'+

VELOCIDAD DE DETONACIÓN 9VOD:




EFECTO DEL DIAMETRO DE CARA SO8RE LAVELOCIDAD DE DETONACIÓN

',




DENSIDAD

Peso por unidad de volumen expresado en 5g:cm;6 7ue generalmente varia

de $.9 5A!F"6 a #. en *ooster B?P

Relacionado a la sensi*ilidad "? y diámetro crítico de carga.

?ensidad crítica es cuando el explosivo no detona la mayoría de

componentes del explosivo tienen una máxima densidad so*re el 7ue no

detonará.

'*




Es un indiciador de la 1a*ilidad de un explosivo para 'ragmentar la roca. 8a misma

esta dada por la presión inmediatamente por detrás del 'rente de detonación en elllamado plano de -1apman)Douget 5-)D6.

4e determina mediante los llamados ensayos de acuarios y en ciertas ocasionesmediante sensores de presión am*os son de di'ícil implementación ra+ón por la

cual se acostum*ra aproximar su valor mediante la siguiente 'ormula=

?onde=

Pd presión de detonación 5*6

G densidad inicial del explosivo 5g:cm;6"? velocidad de detonación 5m:s6


'-

52

104

−⋅⋅

= VOD

P d ρ




E<emplo@ supongamos un típico A!F" de densidad $.H3 g:cm; y velocidad 33$$ m:s.8a presión de detonación será=

-omo se puede deducir de la 'órmula anterior los 'actores 7ue in'luencian la "? de unexplosivo tendrán una mayor in'luencia en su presión de detonación de*ido a 7ue lamisma es una 'unción cuadrática de la velocidad.

-a*e aclarar 7ue la presión de detonación no es la misma 7ue la presión e<ercida porlos gases producto de la reacción com/nmente llamada presión de explosión.


'/

Kb P d 64104

550085.0 52

=⋅⋅

= −




PRESIÓN DE E6PLOSIÓN

4e re'iere a la presión e<ercida contra las paredes del taladro como consecuencia de laacción expansiva de los gases producto de la detonación del explosivo.

Al igual 7ue la presión de detonación su valor depende de la densidad y la "? delexplosivo. Es costum*re aproximar su valor a la mitad del valor de la presión dedetonación es decir=

?onde=

Pg presión de gases 5*6Pd presión de detonación 5*6

G densidad inicial del explosivo 5g:cm;6"? velocidad de detonación 5m:s6

'0

52

1082

−⋅== VOD P

P d g

ρ




NOMORAMA PARA ENCONTRAR PRESIÓN DE DETONACIÓN9DIC7>E6PLOSIVES ? 8LASTIN PROCEDURES MANUAL:

'1




8a energía li*erada 5Q6 durante la detonación de un explosivo está dada por la

di'erencia entre el calor de 'ormación de los ingredientes del explosivo es decir=

3 @ 2 9;!o"uc$o< > &ng!#"&#n$#<:

8a energía puede expresarse en 'unción del peso del explosivo o de su volumencomo así tam*i,n en valores a*solutos o relativos. Ello da lugar a cuatro

posi*ilidades distintas a sa*er=

+(

POTENCIA ENERÍA




POTENCIA ENERÍA

POTENCIA A8SOLUTA POR PESOB 9AS:Es la cantidad de energía li*erada 5calorías6 por unidad de peso de explosivo. 4u valor se

determina en ensayos *a<o el agua o mediante modelos teóricos. Por e<emplo la AI4 de unA!F" es de aproximadamente de J$$ cal:g mientras 7ue de una dinamita gelatinosaamoniacal es de ##$$ cal:g.

POTENCIA A8SOLUTA POR VOLUMEN 9A8S:B

Ella se re'iere a la energía li*erada por unidad de volumen de explosivo y se expresa encalorías por centímetro c/*ico 5cal:cm;6.4e o*tiene multiplicando la AI4 por la densidad delexplosivo. Por e<emplo para un A!F" cuya densidad es de $.H3 g:cm; la A(4 estará dadapor=

Para el caso de la dinamita gelatinosa amoniacal cuya densidad es de #.; g:cm;

será=

-omo se puede o*servar la A(4 es 'unción de la densidad del explosivo ra+ón por la cuál suvalor puede variar a/n para un mismo explosivo.

+)

3/76590085.0)( cmcal ANFO ABS =⋅=

3/1485110035.1)( cmcal din ABS =⋅=




POTENCIA RELATIVA POR PESO 9RS:

Es la relación entre la potencia a*soluta en peso 5AI46 de un cierto explosivo a otro

tomado como estandar o *ase con el 'in de poder comparar su per'ormance. Para

explosivos comerciales es com/n utili+ar el A!F" como *ase de comparación al cual

se le asigna un valor energ,tico ar*itrario RI4 #$$ es decir 7ue J$$ cal:g e7uivalena #$$ unidades de energía. E<emplo= la potencia relativa de la dinamita gelatinosa

amoniacal será=

8o 7ue e7uivale a decir 7ue la dinamita gelatinosa amoniacal tiene una potencia en

peso un 22% mayor 7ue la del A!F".

POTENCIA ENERÍA

+'

( ) ( )

( ) 100⋅= ANFO AWS

din AWS

din RWS ( ) 122100900

1100

=⋅=din RWS




POTENCIA RELATIVA POR VOLUMEN 9R8S:B

4e re'iere a la energía li*erada por unidad de volumen de un cierto explosivo comparada aun explosivo *ase. 8a misma se calcula como la relación entre las potencias a*solutas envolumen 5A(46 de un cierto explosivo y la del explosivo *ase a una determinada densidad.En general se toma como explosivo *ase el A!F" a una densidad de $.H3 g:cm ;. Por lotanto para el caso de la dinamita gelatinosa amoniacal de densidad de #.;3 g:cm; tendremos=

8o cual es e7uivalente a=

Por lo tanto la potencia relativa volum,trica de la dinamita amoniacal será=

Es decir 7ue la potencia volum,trica de la dinamita gelatinosa amoniacal es un JK% mayor7ue la del A!F" seleccionado como explosivo *ase.

POTENCIA ENERÍA

++

( ) ( )

( ) 100⋅=

ANFO ABS

din ABS din RBS

( ) 194100765

1485=⋅=din RBS

( ) ( ) ( )( ) ( )

100⋅⋅⋅= ANFO ANFO AWS dindin AWS din RBS

ρ ρ




E6PLOSIVODENSIDAD

5g:cm;6

RS

5An'o#$$6

R8S

5An'o#6

EPF

5#$$:rLs6

TPC

5R*s#:;6ANFO $.H3 #$$ #.$$ #.$$ #.$$

ANFO 9c=!g= n#um$&c=: $.J3 #$$ #.#2 #.$$ #.$K

ANFO 2D 9=l$= "#n<&"=": #.$3 #$$ #.2; #.$$ #.$9

ANFOAI 91' +*: $.H9 ##2 #.#3 $.HJ #.$3ANFOAI 90/ +)(: $.J# #2K #.;$ $.H# #.$J

ANFOAI 90, +)*: $.JK #;K #.KH $.93 #.#K

Emul<&ón NCN9( AI: #.#3 9H #.$ #.2H #.$2

Emul<&ón NCN9* AI: #.#H J# #.2 #.#$ #.$HEmul<&ón NCN9)( AI: #.2# #$; #.K9 $.J9 #.#K

Emul<&ón NCN9)* AI: #.23 ##9 #.92 $.H3 #.2$

RS Y R8S RELATIVOS AL ANFO A (.0* gcm+

+,




SENSI8ILIDAD

Facilidad en 7ue un explosivo puede ser inducido a reaccionar 7uímicamente. 4ensi*ilidad al detonador com/n el producto detonará con un detonador con K3$mg de PET!.

4ensi*ilidad por simpatía permitirá detonar al producto aun si encuentra vacíosen la columna explosiva.

?etonación por simpatía de taladro a taladro puede la onda de c1o7ue de untaladro anterior iniciar al otro.

Prue*as necesarias.

– 0mpacto

– Fricción

– -1o7ue

+*




• -lasi'icación de 1umos= Toxicidad 5Explosivo 7ue de*e tener por de*a<o de laclasi'icación del 0ME.

• 8a detonación de explosivos comerciales produce generalmente -"2 ! B2$

5vapor6 sin em*argo -" y !" pueden estar presentes

• Factores 7ue incrementan la producción de -" y !"

– Formulación po*re del producto.

– -e*ado inadecuado.

– Resistencia al agua insu'iciente.

– Falta de con'inamiento.

– Reacción incompleta del producto.

+-

2UMOS



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA+/

CLASIFICACIÓN IME

CLASE DE 2UMOSPies; de gas venenoso.

Por 2$$g de explosivo.

# Menos de $.#2 $.# a $.;;

; $.;; a $.9

2UMOS




+. TIPOS DE E6PLOSIVOS Y ACCESORIOS DE VOLADURA

+0

0ng. Rómulo Muc1o

A*ril 2$#3



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA+1

MATERIALES

E6PLOSIVOS

ALTOSE6PLOSIVOS

MATERIALESPIROTCNICOS

PROPELANTES

CLASIFICACIÓN ENERAL DE LOS E6PLOSIVOS

ALTOS E6PLOSIVOS



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA,(

PRIMARIOS SECUNDARIOS TERCIARIOS

AG&"= "# ;lomo

Fulm&n=$o "# M#!cu!&o

AG&"= "# ;l=$=

E<$&Hn=$o"# ;lomo

D&=m&no>D&n&$!oH#nol

N&$!ogl&c#!&n=

N&$!ogl&col

N&$!om#$=no

RD6

2N6

TNT

TAT8

D&n=m&$=<

AnHo

2&"!og#l#< 9Slu!!&#<:

Emul<&on#<

P#n$ol&$=

C&clo$ol

Com;o<&c&ón>%

SIMPLES9MOLECULARES:

Mono N&$!o$olu#no

N&$!=$o "# Amon&o

P#!clo!=$o"# =mon&o

COMPUESTOS

P!&m=!&o< 9&n&c&="o!#<:B <# #m;l#=n ;=!= l= H=%!&c=c&ón "# "#$on="o!#<.S#cun"=!&o< 9!om;#"o!#<:B <# #m;l#=n ;=!= l= !o$u!= "# !oc=< #n ol="u!=.

T#!c&=!&o<B <# #m;l#=n ;=!= l= H=%!&c=c&ón "# #J;lo<&o< !om;#"o!#<.

ALTOS E6PLOSIVOS

PROPELANTES




PROPELANTES

LÍ3UIDOSSÓLIDOS

DE 8ASESIMPLE

COMPUESTOS

NITRO>CELULOSA

NITRO>

CELULOSA 9NC:NITRO>LICERINA 9N:

NC>N>RD6

NC>N>RD6>AL>APTMTN>2M6>AL>APRD6>2TP8>AL>APRD6>C8AN>AL>AP

AL>2TP8>AP

DE 8ASEDO8LE

DE 8ASETRIPLE

MONOPROPELANTES

COMPUESTOS

NITROMETANO2IDRAZINA

2AN

2AN>DEN>2ZOL2'>LO6LO6>FO

Pólo!=< com;u#<$=< Ku# <# #m;l#=n como com%u<$&%l#< ;!o;ul<o!#< #n coh#$#!= =!$&ll#!=.

,)




POR SU RIMENDE VELOCIDAD

POR SU SENSI8ILIDADA LA INICIACION

POR SU APLICACIÓNPRIMORDIAL

D#Hl=g!=n$#< o Em;u="o!#<

D#$on=n$#< o $!&$u!="o!#<

Al$o< #J;lo<&o<S#n<&%l#< =l "#$on="o! No 0

Ag#n$#< "# ol="u!=No <#n<&%l#< =l "#$on="o! No 0

9R#Ku&#!#n un c#%o o ;!&m#! "#M=o! ;o$#nc&=:

D# u<o m&l&$=!

D# u<o &n"u<$!&=lBEn m&n#!= con<$!ucc&ón

Y $!=%=o< #<;#c&=l#<

,'

CLASIFICACIÓN PR4CTICA DE LOS E6PLOSIVOS




Para algunos explosivos el diámetro de carga grado de con'inamiento y tipo deiniciación tienen in'luencia directa so*re los parámetros del explosivo.

,+

TIPOS DE E6PLOSIVOS

En t,rminos generales se clasi'ican en 7uímicos especiales y nucleares.

3UÍMICA Y FÍSICA DE LOS E6PLOSIVOS

-omo se sa*e el explosivo es una me+cla 7uímica de varios componentes 7uetienen una descomposición rápida cuando es iniciado por una energía en 'orma decalor impacto 'ricción o c1o7ue.

Esta descomposición produce gases y gran cantidad de calor originando altaspresiones dentro del taladro los 7ue 1acen el tra*a<o de 'ragmentación.

8os principales ingredientes 7ue reaccionan en un explosivo son com*usti*les yoxidantes estos ingredientes están compuestos por oxigeno nitrógeno 1idrogenocar*ono y tam*i,n se a&aden elementos metálicos como aluminio en algunos casos.

CLASIFICACIÓN PR4CTICA DE LOS E6PLOSIVOS



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA,,

E6PLOSIVOS COMERCIALES




• Están compuestas por tres elementos principales= la nitroglicerina comosensi*ili+ante proveedor de oxígeno como nitrato de amonio y com*usti*les

como pulpa de madera aserrín etc.• 4e pueden clasi'icar en gelatinosa semigelatinosa y pulverulentas.

Su< #n$==< <onB 4ensi*le al detonador o 'ulminante com/n.

(a<o diámetro critico. Potencia elevada. ?ensidad alta. (uena resistencia al agua. Poder rompedor elevado 5*risance6. (uenos 1umos de voladura.

Su< "#<#n$==< <onB 4ensi*ilidad elevada a los estímulos su*sónicos y t,rmicos. E'ecto 'isiológico de vaso:dilatación. ?i'ícil mecani+ación del carguío.

,*

DINAMÍTAS




SLURRIES O 2IDROELES

Fue desarrollado en la ,poca de los $s por el ?r. Melvin -ooN y esta compuesto pornitrato de amonio agua agentes gelatini+antes y muc1as veces aluminio. 8a solución

acuosa de nitratos a los 7ue se a&aden agentes espesantes y gelatini+antes con el 'inde esta*lecer su reología evitando una separación de sus componentes ad7uiriendouna consistencia viscosa mas o menos 'luida.

4u desarrollo se clasi'ica en tres generaciones 7ue son=

PRIMERA ENERACIÓN4on sensi*ili+ados por sustancias intrínsecamente explosivas como= T!T y PET!.

4us características son=

Alta densidad #.K O #.3 g:cm

;

. Elevada resistencia al agua. Elevada 'luide+ a granel. Alta insensi*ilidad siendo necesario un poderoso iniciador.

,-



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA,/

SLURRIES O 2IDROELES

SEUNDA ENERACIÓN

4on los 7ue están sensi*ili+ados por aluminio grado pintura 7ue 1a incrementadosu poder rompedor con el /nico inconveniente el alto costo.

TERCERA ENERACIÓN

En los casos anteriores no se 1a podido utili+ar en minería su*terránea por lo7ue surge lo 7ue llamaríamos tercera generación 7ue son sensi*ili+ados por una

sal orgánica llamado nitrato de monometilamina !MA! con el cual se adaptapara taladros de pe7ue&o diámetro aplica*les a la minería su*terránea yvoladura de pre)corte son sensi*les al detonador com/n.

DESVENTAAS -osto de sensi*ili+adores 7uímicos.

Pro*lemas a *a<as temperaturas. !o puede ser me+clado 'ácilmente.




ANFO

,0




Es un agente de voladura denominado tam*i,n explosivo de seguridad por serinsensi*le al detonador com/n y es el explosivo más popular en el mundo con un 3$%) $% de consumo a nivel mundial desde #J3 gracias a Ro*ert ANre 7uien desarrollósu aplicación industrial.

Su< #n$==< <onB

(a<o costo.

ran 'luide+ consistencia granular 'ácil manipulación. Elevada seguridad intrínseca insensi*le al c1o7ue o 'ricción.

Su< "#<#n$==< <onB

Propiedades explosivas limitadas.

(a<a densidad. (a<a aptitud a la propagación de la detonación.

!ula resistencia al agua.

Posi*ilidad de 'ormación de gases tóxicos.

ANFO

,1




• A!)Prill grado agricultura

Alta densidad= $.J3 g:cm; a #.#$ g:cm;

(a<a a*sorción de petróleo= 2% o menos

Puede contener grumos

• A!)Prill grado industrial

(a<a densidad= $.9$ g:cm; a $.J$ g:cm;

Alta a*sorción del petróleo = % mínimo (a<o contenido de co*ertura= #% máximo

NITRATO DE AMONIO

*(

VELOCIDAD DE DETONACION DEL ANFO




VELOCIDAD DE DETONACION DEL ANFO

*)




VARIACION DE LA VELOCIDAD DE DETONACION CON ELDIAMETRO DE LOS TALADROS DEL ANFO

*'




SENSI8ILIDAD DEL ANFO A LA INICIACION

*+

VARIACION DE SENSI8ILIDAD A LA INICIACION CON EL CONFINAMIENTO




VARIACION DE SENSI8ILIDAD A LA INICIACION CON EL CONFINAMIENTO

>n 'actor contri*uyente para el desempe&o po*re con p,rdida prematura decon'inamiento del taladro tam*i,n puede ser la disminución en la sensi*ilidad a la

iniciación tan evidenciada por la grá'ica mostrada a7uí.

*,

ENERIA TEORICA O CALOR DE E6PLOSION SEUN EL




ENERIA TEORICA O CALOR DE E6PLOSION SEUN ELCONTENIDO DE PETRÓLEO

**




ANFO

• -antidad de F" a'ecta

Energía

elocidad

4ensi*ilidad

Producción de 1umos

• ?ensidad en el taladro

-arguío mecani+ado $.H2 a $.J2 g:cm;

-arguío neumático $.J$)#.$$ g:cm;

8a sensi*ilidad *a<a rápidamente despu,s de #.2 g:cm;

*-




EMULSIONES

• Es el de más reciente desarrollo 7ue 1a ganado muc1a aceptación en el mercadomás 'luidos 7ue los 1idrogeles y sensi*ili+ados por *ur*u<as de aire vidrio resinaetc. 4e de'ine como una dispersión esta*le de dos 'ases li7uidas inmisci*les entresi en la cuales una 'ase interna o 'ase dispersada es distri*uida en otro exterior ocontinua 'ormando 'inas gotas es decir tiene dos 'ases una acuosa y otraaceitosa.

• 4e puede a&adir tam*i,n aluminio para aumentar su energía termo7uímica.• En las emulsiones existe una mayor proximidad molecular entre una unidad

oxidante y otra unidad com*usti*le aumentando el grado y e'iciencia de lasreacciones.

• 8a 'ormulación de emulsiones re7uiere el empleo de emulsi'icadores y en ellas laagitación <uega un papel importante ya 7ue es responsa*le del tama&o de gotasdispersas en la 'ase continua por lo tanto la esta*ilidad de la emulsión en el tiempoy su viscosidad el nivel de agua se reduce de*ido al uso de solucionessupersaturadas de sales 7ue llegan a cristali+arse.

*/




EMULSIONES

• 8a presencia de gotas o *ur*u<as <uegan un papel importante para determinar la

sensi*ilidad y velocidad de detonación generalmente en una emulsión *ásica el2% del peso es gas.

• 4u estructura generalmente se compone de #$ vol/menes de solución de nitratospor # volumen de solución o aceites a una temperatura de 9$ O H$.

4us características son=

Excelente resistencia al agua

Muy elevada seguridad intrínseca

ran poder rompedor.

*0




Excelente resistencia al agua (om*ea*les a *a<as temperaturas (uena duración en el taladro

4e puede a&adir prills de A! o aluminio paraincrementar la energía

4e puede 'a*ricar continuamente

EMULSIONES

VENTAAS

Excelente 'luide+ permite mecani+ación de carguío. Potencia explosiva varia*le de media a alta. ?ensidad varia*le de #.$3 O #.K3 g:cm;. Excelentes 1umos de voladura. 4in e'ectos 'isiológicos.

*1




EMULSIONES

• Microes'eras 5vidrio o *ur*u<as de plástico6 agregadas a la emulsión

incrementan la sensi*ilidad

-(




RESUMEN DE COMPONENTES PRINCIPALES DE LOS E6PLOSIVOS

-)

CARACTERÍSTICAS DEL TAMAQO DE PARTÍCULAS O6IDANTES




I. INTRODUCCIÓN

• 8os A!F"4 se caracteri+an por su relativa *a<a potencia volum,trica y su

prácticamente nula resistencia al agua. >na 'orma de disminuir dic1os e'ectos es

mediante el agregado de emulsión al A!F". Estas me+clas de A!F" y emulsión

se suelen llamar A!F"4 PE4A?"4.

• ?e estar todos los espacios entre partículas de A!F" ocupados por la emulsión el

producto no tendrá los su'icientes centros de reacción y la me+cla no será sensi*le

a la iniciación a menos 7ue la emulsión 1aya sido previamente sensi*ili+ada.

-'

MEZCLAS DE ANFO EMULSIÓN 9ANFOS PESADOS:

Ó




• 4ensi*ili+ada es el asegurarse 7ue existan los su'icientes centros de reacción

para 7ue la me+cla retenga la sensi*ilidad a la iniciación y propage a los largo de lacolumna de explosivo.

• A!F"4 con un 3$ % de emulsión en peso o más tienen una *uena resistencia al

agua siempre y cuando la integridad del explosivo sea mantenida y no se altere

por acción de agua lavando la emulsión y eliminando la acción protectora. Para

7ue la me+cla de A!F" pesado sea *om*ea*le su contenido de emulsión de*e

ser 3$% 59$% pre'eri*le6. Ello es mas 7ue su'iciente para llenar los espacios

intragranulares del A!F" 5S;3%6 de*i,ndose sensi*ili+ar la emulsión para

asegurar una iniciación apropiada.

• A!F"4 pesados con 3$% emulsión o menos no pueden ser *om*eados.


-+

Ó




II. COMPOSICIÓN DE LAS MEZCLAS DE ANFO PESADO

• 8a emulsión puede consistir en una solución acuosa de nitrato de amonio diesel oily agente emulsi'icador. El nitrato de amonio puede ser parcialmente reempla+adopor nitrato de calcio 1asta un 3$% del peso lo 7ue permitirá operar a menorestemperaturas durante la etapa de ela*oración. 8a reacción este7uiom,trica estadada por=

• "tra venta<a del uso de nitrato de calcio como sustituto parcial del amonio es 7ue

el mismo re7uerirá mayor cantidad de com*usti*le para estar *alanceado enoxigeno. Ello resultara en un producto con mayor resistencia al agua. En ciertasocasiones y con el mismo o*<etivo se utili+an nitratos de sodio.


-,




II. COMPOSICIÓN DE LAS MEZCLAS DE ANFO PESADO.

• 8a ta*la muestra una típica composición de una emulsión *asada en nitrato decalcio mientras 7ue la otra ta*la indica la composición de varios A!F"4PE4A?"4 con una resistencia al agua 5i.e. 3$% emulsión6.


-omposition típica de una emulsión con nitrato de calcio=

-*




II. COMPOSICIÓN DE LAS MEZCLAS DEL ANFO PESADO.


-omposición típica de A!F"4 PE4A?"4 5con resistencia al agua6 con distintoscontenidos de aluminio.

--




II. COMPOSICIÓN DE LAS MEZCLAS DE ANFO PESADO.• 8a ta*la 0ndica los resultados de experimentos de "? en A!F"4 PE4A?"4

con y sin microes'eras.


Resultados de ensayos con'inados de "? en A!F"4 PE4A?"4 con y sin microes'eras

-/




II. COMPOSICIÓN DE LAS MEZCLAS DE ANFO PESADO

• Para el caso del producto sin sensi*ili+ar 5sin microes'eras6 se o*serva una "?notoriamente menor 7ue la teórica. Estos resultados indican claramente laimportancia de incorporar agentes sensi*ili+adores en A!F"4 PE4A?"4contendiendo más de un 2$% de emulsión en una me+cla.

III. PERFORMANCE DE ANFOS PESADOS

• 8a potencia volum,trica relativa de los A!F"4 pesados es alta de*ido a su mayordensidad. ?e re7uerirse dic1a potencia puede ser aumentada mediante elagregado de aluminio a la me+cla.

• 8a siguiente ta*la muestra los cálculos teóricos computados mediante el códigoT0ER de varias me+clas de A!F" pesado. 8a potencia volum,trica relativa5R(46 esta re'erida al A!F" a una densidad de $.H; g:cm;.


-0






Propiedades teóricas 5T0ER6 de varios A!F"4 PE4A?"4 con resistencia al agua.

-1







En 'orma similar la siguiente ta*la resume las propiedades teóricas de varias me+clasde A!F" pesado 'ormulado para su uso en condiciones secas es decir sin resistenciaal agua 5contenido de emulsión C;$%6.

Propiedades teoricas 5T0ER6 de varios A!F"4 PE4A?"4 sin

resistencia al agua

/(







8a siguiente ta*la resume las potencias relativas por unidad de peso 5RI46

y de volumen 5R(46 para varias me+clas de A!F"4 y A!F"4 PE4A?"4

con aluminio. 8as mismas son relativas a un A!F" a una densidad de $.H;

g:cm

;

. ?e la ta*la previa se o*serva 7ue la adición de aluminio o emulsión a un

A!F" aumentara considera*lemente su potencia volum,trica relativa. 8a

selección 'inal del explosivo dependerá de los costos asociados con el uso

de cada uno de ellos.


/)







Potencias relativas 5RI4 y R(46 de A!F"4 alumini+ados y A!F"4 PE4A?"4

/'

METODOS DE CARUÍO DE 2EAVY ANFO




CARADOR TIPO USANO

SALPICADURAS POR ELIMPACTO

NIVEL DE AUA

LAVA A LA SOLUCIÓN

8OLSONES DE AUA A5N ENSEPARACIÓN DE COLUMNA

METODO DE CARUÍO DEL 2EAVYANFO 9MESA8I:

MANUERA DE CARUÍO

EMULSIÓN

AUA NO ATRAPADA

METODO DE CARUÍO DEEMULSIÓN 9VI7IN:

/+

ACCESORIOS DE VOLADURA




4on todos los otros elementos 7ue son necesarios para e'ectuar una voladura 7ue sin ellos

no podría ser posi*le todo lo 7ue se 1a explicado anteriormente es decir inician propagan

o retardan la acción de las cargas explosivas.

INICIADORES O 8OOSTERS

8lamados tam*i,n primas 7ue son explosivos de alta energía y gran seguridad compuesto

principalmente de T!T y PET! 7ue se utili+an para iniciar la reacción de detonación de lacarga explosiva tiene características como= resistencia al agua densidad #.K g:cm ; la

velocidad de detonación de 3$$ m:s sensi*ilidad al cordón detonante y 'ulminante com/n

presión de detonación de #K$ *.

8OOSTER ALUMINIZADO

?el tipo slurry 7ue inicia e'icientemente una columna explosiva densidad #.2; g:cm ;

velocidad de detonación de= 33$$ m:s presión de detonación J3 * y sensi*le al cordón

detonante de ; g:m./,






CORDÓN DETONANTE

-ontiene un medio explosivo de alto poder PET! cu*ierto generalmente de papelserpentina tren+ado con 1ilos de algodón y por polipropileno cu*ierto por P- parao*tener impermea*ilidad resistencia a la tensión 'ácil mane<o y seguridad.

4e usa para iniciar el (ooster dentro del taladro y conectar los taladros en la super'icie.

Existen di'erentes cordones detonantes de acuerdo a su carga explosiva por unidad de

longitud 7ue va desde ; a #$ g:m. 8os de mayor grama<e tienen aplicacionesespeciales.

RETARDOS DE CORDÓN

4irven pare retardar la iniciación entre taladros o 'ilas de taladros generalmente se usade J #9 23 3$ 93 #$$ milisegundos 5ms6

FULMINANTE ELCTRICO4imilar al 'ulminante com/n la carga explosiva es iniciada por una c1ispa generada porel contacto entre polos de una corriente el,ctrica igualmente se 'a*rica de y demilisegundo M4.

/*






FULMINANTE NONEL

Aparte de iniciar la columna explosiva tam*i,n se usa como retardo de super'iciey de pro'undidad con varios intervalos de retardo.

FULMINANTE ELECTRÓNICO

?e alto desarrollo tecnológico y una aplicación muy precisa 7ue ayuda a me<orar la

'ragmentación con excelentes resultados con la /nica desventa<a por a1ora delcosto.

MEC2A DE SEURIDAD

Que tiene n/cleo de pólvora negra 7ue solamente de'lagra con una velocidadpromedio de #.K9 s:m.

FULMINANTE COM5N

Que tiene un n/cleo de PET! y 'ulminato de mercurio como un accesorioimportante para iniciar una voladura.

/-



,. ANFO VERSUS )(( DE EMULSIÓN

//

0ng. Rómulo Muc1o

A*ril 2$#3

EVALUACIÓN CUANTITATIVA DE DESEMPEQO CON COSTOS DE




PRO8LEMATICA• 8as 'luctuaciones de precios 1an generado un de*ate en las operaciones dePer'oración y oladura aplicados a las diversas áreas de construcción y

especialmente en la voladura de rocas en minas.

• El o*<etivo es comparar=

A!F" vs #$$% Emulsión P!#3$$-osto vs ?esempe&o

• U4e podrían reali+ar me+clasV

• 4e puede disparar con Emulsión tanto como con el A!F"V

• Bay una venta<a en el rendimiento con A!F" especialmente en escenarios dedisparo a<ustados.

/0

PERFORACIÓN Y VOLADURA CONSTANTE




PREUNTA

• UEs este pro*lema de rendimiento perci*idoV U8a emulsión no WvuelcaX la cargaasí como A!F"V UEs esto <&#m;!# ciertoV

• Muc1os especialistas en voladura creen 7ue las voladuras con A!F" son me<orespor7ue este produce Waltas cantidades de gasX.

YR#col#c$=! "=$o< !#=l#< #< l= n&c= Ho!m= "# #ncon$!=! l= !#<;u#<$=Z

/1




COMO EVALUAMOS

• 3UÍMICA IDEAL – Evaluar la producción de gas y energía usando m,todos de análisis 7uímicos

54o'tLare 0dE vK.$6.

• RENDIMIENTO EN EL CAMPO – -uantitativamente.

• Estudio de tiempos en ratios de excavación.

• Análisis de 'ragmentación mediante 'otogra'ías a la carga.

–-ualitativamente.• ideos e inspecciones visuales.

0(




3UÍMICA

DESCRIPCIÓN ANFO PN)*(( PN)*(( con !#<;#c$o =l ANFO

Energia E'ectiva a #$$MPaMD:g

2.;3 2.;0ncremento del $.K% de e'iciencia deenergía por peso.

R(45Potencia volum,tricarelativa6 a #$$MPa

J9 #K 0ncremento en 3$.3% en R(4

Presión de ?etonaciónpa 3.#K #2.K; 0ncremento en #K#.H% en presión de

detonaciónpsi 9K3 JKJ #H$2H#J

elocidad de?etonación 5[6

m:seg

KH9; ;93 0ncremento en ;$.H% en velocidad dedetonación

'ps #3JH9 2$J#3

olumen total de gas Mol:gK.;2$$$E\$

#K.K#$$$E\$

#0ncremento de 2.#% en olumen de gaspor g

Temperatura ]- 29H. #9.## Reducción del ;.2% en temperatura

Resultados de la comparación entre A!F" y #$$% Emulsión P!#3$$

5[60)

elocidad medida en taladros de .93 in de diámetro.




ENERIA

• !iveles e'ectivos de energía *asado en cálculos de 0deTM

• (asado en la longitud total del el taladro.

ANFO PN)*((

M7g 9: 2.;3 2.;

L%T=l="!o ;JK.J$ 3H$.9$

7gT=l="!o #9J.#2 2;.K$

MT=l="!o K2$.JK 2#.;

5[6 Energía e'ectiva por de*a<o de #$$ Mpa

0'




RENDIMIENTO EN CAMPO

• El costo de P y se mantiene constante.

• 8os disparos 'ueron dise&ados para evaluar el producto

– El *urden se mantiene constante. – Misma geología y altura de *anco.

• UeometríaV Mantener esto en mente ^.

0+

DI4METRO DE TALADRO = 7 7/8pulg = 7 7/8pulg



10.06m A N F O

H H .

K $

N g

g

2.44m

0.91m

6.71 m

2.44m

0.91m

6.71 m10.06 m

)((

Emu

l<&ón

S#n<&%&l&G=

"=

2A;.K$

Ng

= 7 7/8pulg

0,

DI4METRO DE TALADRO= 7 7/8pulg = 7 7/8pulg



2.44m

0.91m

6.71 m10.06m 10.06m

DI4METRO DE TALADRO

)((

Emu

l<&ón

S#n<&%&l&G=

"=

2A;.K$

Ng A

N F O

8 8 . 4 0 k g

= 7 7/8pulg = 7 7/8pulg

NIVELES EFECTIVOS DE ENERÍA

ANFO 100% Emulsión

MJ/kg (*) 2.35 2.36

LB/TALADRO 394.9 580.7

KG/TALADRO 179.12 263.4

MJ/TALADRO 420.94 621.63

(*) !"#g$% "&"'% +,# -"%, -" 100 M+%

2.44m

0.91m

6.71 m

0*




VISTA EN PLANTA DEL DISEQO DE MALLA CON ANFO

0-




APILONAMIENTO DE ROCA DISPARO CON ANFO

0/




VISTA EN PLANTA DEL DISPARO CON EMULSIÓN

00




APILONAMIENTO DE ROCA DISPARO CON EMULSIÓN

01




APILONAMIENO!E "A#$A "ON

ANFO

APILONAMIENO

!E "A#$A "ONEML&ION

1(

'OMA& P"((00 "A#$AN!O EN )ONA !I&PA#A!A "ON ANFO




'OMA& P"((00 "A#$AN!O EN )ONA !I&PA#A!A "ON ANFO

1)




'OMA& P"((00 "A#$AN!O EN )ONA !I&PA#A!A "ON EML&I*N

1'

RESULTADOS DE ESTUDIO DE TIEMPOS DE CARUÍO





ANFO EMULSION;#.

;#.H

;2.$

;2.2

;2.K

;2.

;2.H ;2.K

;#.JH

TIEMPO DE CARÍO PROMEDIO 9SE:

Tiempo promedio dellenado segundos

1+






ANFO EMULSION2.H32.J2.J3

;;.$3;.#

;.#3;.2

;.23;.;

;.;

;

DESVIACIÓN EST4NDAR

?esviación Estandar

1,

ANALISIS DE DATOS FOTOR4FICOS



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA1*




• 8os datos de campo y los tiempos estudiadostienen *uen 1istorial pero no son su'icientes.

• El análisis de 'ragmentación pone al análisiscuantitativo en otro nivel.

• El argumento 1a sido de naturale+aanecdótica.

• _8as pluralidades anecdóticas no tienen datosiguales_

• !ecesitamos poner n/meros para estapregunta.

• !ecesitamos la com*inación de ratios deexcavación y análisis de 'ragmentación parasatis'acer la pregunta.

1-



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA1/




PORCIONES INTACTAS EN AM8AS VOLADURAS

ANFO EMULSIÓN

10



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA11

AN4LISIS RESULTANTE DE AM8OS E6PLOSIVOSC4LCULO DE P*(




C4LCULO DE P*(

Tenga en cuenta los cálculos de tiempode llenado.

?esarrollado por "+demier a1riman"+er y Tuner. 2$$9.

-alculo para propósitos de ilustración.

?onde=

P*( 9mm:

ANFO 29J.K

EMULSIÓN 22H.

)((




DIFERENCIA DE TIEMPOS DE LLENADO

• -omparar *ien la di'erencia en tiempos de ciclo para el cargador P-3$$ ;2.K a

;#.JH. ?os camiones por 1ora.

P3$ 5in6 T8 5s6

ANFO ## .KH

EMULSIÓN J 3.J3

)()

SIN FINOS



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA)('

ENTONCES CUAL ES LA RESPUESTA




ENTONCES CUAL ES LA RESPUESTA

• En este caso la emulsión gana.

• U4iempreV -ada operación de*e desarrollar un análisis económicoperiódicamente.

• A!F" siempre pierde en caso de existencia de agua.

• UMe+claV ?e 1ec1o 1ay ciertos pro*lemas.

– -onsistencia en los e7uipos. – -onsistencia del personal.

– 4in emulsión cargar con A!F" para terminar la voladuraV

)(+

CONCLUSIONES




CONCLUSIONES

• #$$% de emulsión provee=

– Mas gas.

– Me<or 'ragmentación.

– Fragmentación mas consistente.

– Ratios de excavación mas consistentes. – Ratios de excavación mas rápidos.

– -ostos iguales.

• Entonces U-uál es el pro*lema en el campoV

O E<ecutando per'oración y voladura *a<o el mismo costo no tiene el mismo

'actor de potencia.

O 8a clave puede ser la geometría y la optimi+ación de los tiempos de tra*a<o.

O 4e compro*ó en la practica 7ue no es e'ectiva la me+cla.)(,



*. 8IO>COM8USTI8LE > E6PLOSIVO ANFO

ALTERNATIVA PARA UN MUNDO M4S ECOLÓICO

*-

0ng. Rómulo Muc1o

A*ril 2$#3

USO DE 8IODIESEL




USO DE 8IODIESEL

El (iodiesel es un com*usti*le ec1o por el 1om*re delas plantas de producción de aceite. Bay mas de ;$$ especies de aceite 7ue se producen

en diversas plantas y #$ de ellas son usadas paragenerar *iodiesel para automóviles ya desde 1ace

muc1os a&os tanto en Europa >4A Dapón y otrospaíses. 8a 7uímica detrás de *iodiesel es muy simple. Está

*asado en una mol,cula de aceite vegetal llamadotriglic,rido. >n triglic,rido visto en el microscopio luce

como un pulpo con tres *ra+os. >n triglic,rido estacompuesto de una mol,cula de glicerina y tres deesteres. >n ester es una cadena de 1idrocar*onos.

*/

3UIMICA DEL 8IODIESEL




3UIMICA DEL 8IODIESEL

?urante el proceso de llamado transesteri'icación un aceite vegetal es com*inado

con un alco1ol y un catali+ador es introducido. El proceso de transesteri'icaciónrompe las cadenas de 1idrocar*ono de las mol,culas de la glicerina.

8as cadenas de 1idrocar*ono luego de <untan entre si 5etanol o metanol6. Elresultado son dos productos separados de glicerina y *iodiesel.

*0

PROCESO




PROCESO

El primer paso es la 'a*ricación y el 'actor primario es determinar la 'acti*ilidad deusar (io)A!F" en un proyecto de voladura además de determinar la

disponi*ilidad y costo de aceite.

Para prue*a se produ<o una cantidad de 9 galones 52.3#litros6 para un proyecto

determinado. 8os costos de ingredientes materiales y el proceso ascienden

aproximadamente a `#.23:gal 5`$.;;:litro6

El segundo paso es ad7uirir los ingredientes y e7uipos necesarios para medir

me+clar y almacenar el com*usti*le 'inal.

*1

8IO>ANFO




8IO ANFO 8a prue*a se reali+ó me+clando a mano en un contenedor adecuado.

En *ase a las prue*as reali+adas de la aplicación de com*usti*le *iodiesel enmotores de automóviles se asume 7ue podría perder 1asta el #3% de energía en

comparación con el petróleo. Por esta ra+ón se usó una me+cla de % superando

el típico 3.K% en me+clas de A!F".

-(

PRUE8A EN VOLADURA




4e 1i+o ; prue*as separadas usando (io)A!F" para el proyecto en especí'ico. 4e

cargo 3$% del taladro con (io)An'o y el 3$% con A!F" estándar. -onsiderando las

di'erencias de e'ectividad en motores de ve1ículos se espera nota*le di'erencia en la

voladura como en la 'ragmentación.

8a primera prue*a se reali+ó en un segmento de 2#m de roca cali+a con altura de

*anco ;m diámetro de per'oración de 9mm y usando una 'ila simple cargando ;9 Ngde cada A!F" me+clado por prue*a. 4e utili+ó detonadores no electrónicos con 23 ms

de retardo entre cada taladro.

?espu,s de la detonación se encontró 7ue no 1a*ían di'erencias en la voladura.

8a segunda prue*a se reali+a en una cantera de cali+a con una pro'undidad promedio

de 9.m diámetro 9mm #2 taladros separados cada 2.9m con una carga de ##2Ng

por cada me+cla de A!F". 4e inicio la voladura desde el centro usando retardos de

#9ms para los dos primeros taladros y 23ms para el restante.-)

PRUE8A EN VOLADURA




PRUE8A EN VOLADURA ?e igual 'orma en la segunda prue*a se encontró *uenos resultados. 8a carga se

despla+ó aproximadamente #;.9m de la cara li*re y la 'ragmentación tiene

tama&os similares.

-on respecto a los resultados de la medición de velocidad de detonación estos

muestran 7ue *io)A!F" tiene un ratio de ;93H.m:s y el A!F" estándar

;9JJ.m:s. Esto signi'ica 7ue el *io)A!F" voló al JH.J% de la velocidad de

A!F" estándar.

-'

PRUE8A EN VOLADURA




PRUE8A EN VOLADURA

Aun7ue las prue*as se reali+aron a pe7ue&a escala se cree 7ue los resultados

indicados por el *io)A!F" producen adecuada energía y una *uena velocidad dedetonación comparado con el A!F" me+clado con petróleo. Además dedemostrar la simplicidad del proceso de 'a*ricación y el valor monetario delrecicla<e.

Aun7ue el costo por galón del *iodiesel puede varían considera*lemente

dependiendo de la 'uente del aceite y los costos de proceso es ra+ona*le asumir7ue un apropiado proceso en el lugar correcto puede *a<ar el precio delcom*usti*le de aceite al 3$%.

-reemos prue*as adicionales de*en implicar disparar una variedad de tipos derocas y 'ormaciones una variedad de diámetros de per'oración y

pro'undidades varia*les así como el ensayo de 1umos y emisiones paraposi*les aplicaciones su*terráneas seguras.

-+



-. MODELOS MATEM4TICOS PARA ESTIMAR

PAR4METROS DE PERFORACIÓN Y VOLADURADE ROCAS

))+

0ng. Rómulo Muc1o

A*ril 2$#3

FORMULAS DE C4LCULO PARA DISEQO DEVOLADURA DE 8ANCOS




).>VARIA8LES CONTROLA8LES DE LA VOLADURAa6 #omW$!&co< 5diámetro de taladro *urden espaciamiento longitud de carga etc.6

*6 D#l #J;lo<&o 5tipos de explosivo potencia energía volumen de gases ce*ado6.c6 D# $&#m;o 5es7uema de voladura tiempos de retardo y secuencia de iniciación o salida6.

'.>PARAMETROS DE LA VOLADURA DE 8ANCOS8URDEN.> Es la distancia minina desde el e<e de la primera 'ila al 'rente li*re 5distancia 7ue o'rece

menor resistencia a la cara li*re mas cercana6ESPACIAMIENTO.> Es la distancia entre taladros adyacentes de una misma 'ila. Estas varia*les

dependen *ásicamente del diámetro del taladro de la *roca de las propiedades de las rocas yde los explosivos de la altura de *anco y del grado de 'ragmentación y despla+amiento delmaterial deseado.

SO8REPERFORACION.> Es la longitud del taladro por de*a<o del nivel del piso 7ue se necesitapara romper la roca a la altura del *anco y lograr una 'ragmentación y despla+amiento adecuado7ue permita al e7uipo de carguío alcan+ar la cota de excavación prevista.

TACO.> Es la longitud del taladro 7ue en la parte superior se rellena con un material inerte y tiene lamisión de con'inar y retener los gases producidos en la explosión y tam*i,n para permitir 7ue sedesarrolle por completo el proceso de 'ragmentación de la roca.

)),

+.> PRINCIPALES FORMULAS PARA CALCULAR LOS PARAMETROS




+.).> ANDERSEN 9)1*':

(= (urden 5pies6?= ?iámetro del taladro 5pies68= 8ongitud del taladro 5pies6

= -onstante empírica-omo en muc1os casos se o*tuvo *uenos resultados 1aciendo #@ y tomando eldiámetro del taladro en pulgadas la expresión anterior 7ueda*a en la práctica como=

?= ?iámetro del taladro 5pulg.6

Esta 'órmula no toma en cuenta las propiedades del explosivo ni de la roca. Elvalor del (urden aumenta con la longitud del taladro pero no inde'inidamentecomo sucede en la practica.

))*

21

L)·(D·KB =

½ L)·(DB =

'.> FRAEN7EL 9)1*':

(= (urden 5m6803030DILR




5 68= 8ongitud del taladro 5m60= 8ongitud de la carga 5m6?= ?iámetro del taladro 5mm6R= Resistencia a la voladura oscila entre # y en

'unción del tipo de rocaRocas con alta resistencia a la compresión 5#.36Rocas con *a<a resistencia a la compresión 536En la práctica se emplean las siguientes relaciones

simpli'icadas=

(= (urden máximo 5m6v= -onstante 7ue depende de las características de las rocas 5$.9 a #.$6

?= diámetro del taladro 5mm6P?= Presion de detonación del explosivo 5g:cm26RT= Resistencia a la traccion de la roca 5g:cm26

))-

+.> PEARSE 9)1**:

( se reduce a $.H ( C $.9 8. 0 se toma como $.93 8. 4 de*e ser menor de #.3 (.

50

···8,03,03,0

D I L R B V =

2

1

3 ··10·

= −

RT

PD D K B V

,.> 2INO 9)1*1:

nPDD

1




(= (urden 5m6?= ?iámetro de taladro 5mm6

P?= Presión de detonación 5Ng:cm26RT= Resistencia dinámica a tracción 5Ng:cm26!= -oe'iciente característico 7ue depende del *inomio explosivo)roca y 7ue se calcula a partir de voladurasexperimentales en cráter

o= Pro'undidad optima del centro de gravedad de la carga 5cm6 determinada grá'icamente a partirde los valores de la ecuación=

d= ?iámetro de la carga de explosivo

?g= Pro'undidad del centro de gravedad de la carga

= Relación de pro'undidades ?g : ?c

?c= Pro'undidad crítica al centro de gravedad de la carga

= -onstante volum,trica del crátere= olumen de la carga usada.

))/

n

RT

PD D B

4

=

2/2log

log

d

D

RT

PD

nO

=

3/1eV D g ∑∆=

Σ

∆

∆

*.> ALLSMAN 9)1-(:




(max = (urden máximo 5m6

P?= Presión de detonación media 5!:m26 t= ?uración de la presión de detonación5s6= ;#K# r= Peso especi'ico de la rosa 5!:m;6

u= elocidad mínima 7ue de*e impartirse a la rosa 5m:s6?= ?iámetro del taladro 5m6g= Aceleración de la gravedad 5J.H m:s6

Y(Z= depende de la clase de roca y tipo de explosivo empleado

-.> AS2 9)1-+:

))0

u

g t D PD

u

g impuls B

! ! ·

···

··

·max

ρ ρ π

∆==

12

)(·)( pulg D K

pies B B=

∆

ρ

TA8LA A.)




Pro'undidad de taladro 8 8b ( 58 entre #3 y K6

4o*reper'oracion D Db ( 5D entre $2 y $K6

Taco T Tb ( 5T entre $9 y #6

Espaciamiento 4 4b(4 2.$ para iniciación simultanea4 #.$ para taladros secuenciados conmuc1o retardo4 entre #.2 y #.H para taladros

secuenciados con pe7ue&o retardo))1

/.> LANEFORS 9)1-+:




8ange'ors y i1lstrom proponen la siguiente expresión para calcular el valor del (urdenmaximo Y( máxZ.

(máx= (urden maximo 5m6

?= ?iámetro del taladro 5mm6-= -onstante de la roca 5calculada a partir de c6'= Factor de 'i<ación

8ARRENOS VERTICALES

)'(

' # 8ARRENOS INCLINADOS +B) ' $J

8ARRENOS INCLINADOS 'B) ' $H3

)/·(·

·

33 BS " #

PRP D B e

m$%

ρ =

/.> LANEFORS 9)1-+:




8a constante YcZ es la cantidad de explosivo necesario para 'ragmentar# m; de roca normalmente en voladuras a cielo a*ierto y rocas duras se toma c $.K.Ese valor se modi'ica de acuerdo con=El *urden práctico se determina a partir de=

?onde=

B= Altura de *anco 5m6

e= Error de em*olli7ue 5m:m6d*= ?esviación de los taladros 5m6

4:(= Relación espaciamiento : *urdenGe= ?ensidad de carga 5g:dm;6

PRP= Potencia relativa en peso del explosivo 5# O #K6

)')

& d e B B b ·'max −−=

m B 154,1 −= 75,0+= c# m B 4,1<

c B# += /07,0

0.> 2ANSEN 9)1-/:

Bansen modi'icó la ecuación original propuesta por 8ange'ors y i1lstrom llegando a la




siguiente expresión=

)''

TIPO DE ROCA F! RC RT

5g:m;6 5Mpa6 5Mpa6

0 $.2K 2# $

00 $.; K2 $.3

000 $.K9 #$3 ;.3

0 $.3J #9 H.3

Q*= -arga total del explosivo por taladro 5g6

B= Altura de *anco 5m6(= (urden 5m6Fr= Factor de roca 5g:m;6

8os 'actores de roca YF rZ se determinan a partir de la siguiente Ta*la

32 ·5,1·4,0·5,1028,0 B B

& F B

B

& ' ! b

++

+=

1.> UCAR 9)1/':

8a 'ormula desarrollada es=




-onsumo especi'ico del explosivo 5$.K Ng:m ;6-arga total de explosivo por taladro 5Ng6

-oncentración lineal de carga 5g:m68ongitud de carga 5m6

0 B O ( \ (:; 4 (

8a 'ormula desarrollada es=

(= (urden 5m6B= Altura de *anco 5m67 = concentración de carga 5g:m6

El valor de Y(Z se o*tiene resolviendo la ecuación de segundo grado anterior.8as 1ipótesis de partida de este autor son=

)'+

0·3·2·5,1 2 =−+ ( & ( B & B

.···4,0 & S B'b =

2)36/( D( e ⋅= ρ

)(.> 7ONYA 9)1/':33,0

··153

= edB ρ




(= (urden 5pies6

?= ?iámetro de la carga 5pulg.6Ge= ?ensidad de explosivo

Gr= ?ensidad de la roca

El esparcimiento se determina a partir de las siguientes expresiones=

•Taladros de una 'ila instantáneos.

•Taladro de una 'ila secuenciados.

Roca masiva T(Roca estrati'icada T$9(

)',

··15,3

=!

d B ρ

B & 4<

8

7 B & S

+=

B & 4<

BS 4,1=

B & 4≥

3

2 B &

S

+=

B & 4≥ BS 2=

)).> FOLDESI 9)10(:

El , d B/ d ál l F ld i l * d l i i




El m,todo B/ngaro de cálculo propuesto por Foldesi y sus cola*oradores es el siguiente=

(= (urden 5m6?= ?iámetro del taladro 5mm6Ge= ?ensidad del explosivo en el taladro 5g:m;6

-E= -onsumo especi'ico de explosivo 5g:m;6

?= elocidad de detonación del explosivo 5m:s6R-= Resistencia a compresión de la roca 5MPa6

)'*

En el caso de secuencias instantáneas se toma 22 C m C 2H@ y para secuencias conmicroretardos ## C m C #K

#) m D B e

···88,0

ρ

=

39,1)·(

693,01

2 −−+=

LnR# VD Lnm

e ρ

"tros parámetros son=

)).> FOLDESI 9)10(:




"tros parámetros son=

Espaciamiento

?istancia entre 'ilas

Taco

4iendo la YG4Z la densidad del material de taco en el taladro

4o*reper'oracion

)'-

s

e

V#

VD B

T ρ

ρ

·

·

·265,1=

BmS ·=

B B " ·2,1=

B * ·3,0=

)'.> PRAILLET 9)10(:

i d l ' l d l i i ió




A partir de la 'ormula de "ppenau propone la siguiente expresión=

)'/

(= (urden 5m6 4(B= Altura de *anco 5m6

= -onstante 5#2.3 para excavadora de ca*les y 3# para dragalina6Ge= ?ensidad de explosivo

?= elocidad de detonación del explosivo 5m:s6D= 4o*reper'oracion 5m6T= Taco 5m6?= ?iámetro del taladro 5mm6

R-= Resistencia a compresión de la roca 5Mpa6

El valor de Y(Z no puede determinarse directamente por lo cual es necesario disponer de unacomputadora para cálculo por aproximaciones sucesivas.

0·10

)··(4000··4,2)··(

2

2

23 =

−+

−+ R#

DT * & VD

D

K & B B

e ρ

)+.> LOPEZ IMENO 9)10(:

Modi'icó la 'ormula de As1 incorporando la velocidad sísmica del maci+o rocoso por lo 7ue resulta=




p p 7

(= (urden 5m6?= ?iámetro del taladro 5pulg.6F= Factor de corrección en 'unción de la clase de roca y tipo de explosivos

F 'r b 'e

Gr= ?ensidad de la roca 5g:cm;6

-= elocidad sísmica de propagación del maci+o rocoso 5m:s6Ge= ?ensidad de la carga de explosivo 5g:cm;6

?= elocidad de detonación del explosivo 5m:s6

8a 'ormula indicada es valida para diámetros entre a #3 y 23$ mm. Para taladros más grandes el valordel *urden se a'ectará de un coe'iciente reductor de $.J

)'0

33,0

·

3500·7,2

=

V# "

!

! ρ

33,0

2

2

3660·3,1

·

=

VD " ee

ρ

F D B ··76,0=

),.> 7ONYA 9)10+:

dBe 51

2

ρ




(= (urden 5pies6

Ge= ?ensidad de explosivoGr= ?ensidad de la roca

d= ?iámetro de la carga 5pulg.6

"tras varia*les de dise&o determinadas a partir del (urden son=

) Espaciamiento 5pies6

• Taladros de una 'ila instantáneos=

•Taladros de una 'ila secuenciados=

Taco 5pies6 T $9 (4o*reper'oracion 5pies6 D $; (

)'1

d B

!

e ·5,1

+=

ρ

ρ

3

2 B & S

+=

8

7 B & S

+=

B & 4<

B & 4≥ BS 2=

B & 4<

B & 4≥ BS 4,1=

)*.> 8ERTA 9)10*:

8a expresión 7ue utili+a el autor es=




8a expresión 7ue utili+a el autor es=

(= (urden 5m6d= ?iámetro de la carga 5m6Ge= ?ensidad del explosivo 5Ng:m;6

-E= -onsumo especi'ico de explosivo 5Ng:m;6Para la determinación de Y-EZ se emplea la siguiente ecuación=

g'= rado de 'racturacion volum,trica 5m2:m;6. 4upone 7ue g' K : M donde M es el

tama&o máximo de 'ragmento en metros.

s=Energía especi'ica super'icial de 'ragmentación5MD:m2

6 = Energía especi'ica del explosivo 5MD:g6n#= -aracterística del *inomio explosivo:roca

n2= -aracterística geom,trica de la carga

n;= Rendimiento de la voladura normalmente $.#3

)+(

#)

d B e

·4

· ρ π =

ε

ε

···

·

321 nnn

g #)

s " =

)*.> 8ERTA 9)10*:




A su ve+ los valores de n# y n2 se calculan a partir de=

?= elocidad de detonación del explosivo 5m:s6-= elocidad de propagación de las ondas en la roca 5m:s6Gr= ?ensidad de la roca 5g:m;6

?= diámetro del taladro 5m6

y

)+)

2

2

1)··(

)··(1

V# VD

V# VDn

! e

! e

ρ ρ

ρ ρ

+−−= )1(

1/2 −−

=ee

nd D

)-.> 8RUCE CARR 9)10*:

El m,todo propuesto por -arr incluye los siguientes cálculos=




IMPEDANCIA DE LA ROCA

Gr= Peso especi'ico de la rosa

-= elocidad sísmica de la roca 5pies:s6

PRESIÓN DE DETONACIÓN DEL E6PLOSIVOB

Ge= ?ensidad de explosivo

?= elocidad de detonación del explosivo 5pies:s6

CONSUMO ESPECIFICO CARACTERÍSTICO

ESPACIAMIENTO ENTRE TALADROS d= ?iámetro de carga 5pulg.6

(urden ( 4 b $H;;Taco T (4o*reper'oracion D 5$; O $36 b 4

)+'

000,1··31,1

V# + ! ! ρ =

1·8,0

000,1··418,0

2

+

= e

e

VD

PD ρ

ρ

PD

+ #)# !

=

#)#

d S

e

2·

3 ρ =

)-.> OLOFSSON 9)11(:

"lo'sson a partir de la 'órmula de 8ange'ors propone la siguiente expresión




"lo'sson a partir de la 'órmula de 8ange'ors propone la siguiente expresiónsimpli'icada=

?onde= -onstante 7ue depende del tipo de explosivo= Explosivos gelatinosos.........................#K9 Emulsiones...........................................#K3

A!F"....................................................#;7' -oncentración de la carga de 'ondo del

explosivo elegido 5g.:m6.R# Factor de corrección por inclinación de los

taladros.R

2 Factor de corrección por el tipo de roca.

R; Factor de corrección por la altura del *anco.

8os 'actores de corrección R# y R2 se determinan para las di'erentes condiciones

de tra*a<o con las siguientes ta*las=

)++

321 ···· R R R( K B " m$% =

TA8LA )

)-.> OLOFSSON 9)11(:




TA8LA '

0nclinación @# #$=# 3=# ;=# 2=# #=#

R# # $J # # # #.#

TA8LA )

-onstante de roca - $; $K $3

R2 # $J #

-uando la altura de los *ancos satis'ace BC2(max y los diámetros de per'oración son menores de #$2

mm el valor de R; se o*tiene con la expresión=

?onde=

B# Altura del *anco actual.

B2 Altura de *anco2(max5B2B#6

Para calcular el *urden práctico se aplica la misma 'órmula 7ue en el m,todo de 8ange'ors

)+,

−=

1

3

2

16,016,1 &

& R

)/.> RUSTAN9)11(:

8a 'órmula del (urden para minas a cielo a*ierto es=




5\32% alor máximo esperado y );9% para el valormínimo6

?onde=

? ?iámetro de los taladro 5entre HJ y ;##mm6

Esta 'órmula se o*tuvo por análisis de regresión a partir de una po*lación de 9; datos con un coe'iciente de correlación de r$9H.

Para minas su*terráneas a partir de 2# datos reales la 'órmula del (urden es=

5\K$% alor máximo esperado y )23% para el valor mínimo6

4iendo=

? ?iámetro de los taladros 5entre KH y #3mm6 y el coe'iciente de correlación r$JK

)+*

689,0·1,18 D B =

630,0·8,11 D B =

VOLADURAS EN 8ANCO




DIAMETRO DEL TALADRO 9m:

alor del *urden en 'unción del diámetro 5Rustan #JJ$6

)+-

)/.> COMEAU9)11*:

A partir de la teoría 7ue denomina A!T)ERF 5A !eL T1eory o' Explosive RocN




p 7 5 y pFragmentation6 propone la siguiente expresión=

?onde=( (urden 5m6Ge ?ensidad del explosivo 5Ng:m;6.

? elocidad de detonación del explosivo 5m:s6.

* Factor de roca adimensional relacionado con el diámetro de la rocatriturada 5#6

r Factor de roca adimensional relacionado con la densidad y otrascaracterísticas.

d diámetro de la carga de explosivo 5m6.? ?iámetro del taladro 5m6R- Resistencia a la compresión de la roca 5Mpa6f ngulo de rotura.l 8ongitud de la carga del explosivo.8 8ongitud del taladro 5m6T Taco de 5m6

)+/

6,2

2

1

6

2

2tan10·8

····

−=

Dd

T Ll

R#

K D K VD B ! be

θ ρ

)0.> ROY Y SIN29)110:

á




A partir de voladuras e'ectuadas en más de 3$ minas en la 0ndia en di'erentescondiciones de tra*a<o estos autores proponen las siguientes 'órmulas=

?onde=

( (urden 5m6.4 Espaciamiento 5m6.B Altura de *anco 5m6.d ?iámetro de la carga del explosivo 5mm6.? ?iámetro del taladro 5m6.

RQ? RocN Quality ?esignation.7l ?ensidad de líneal de carga.

- Factor de carga 5Ng:m;6.

)+0

#

(

R'D D

d & B l 37,0

93,5·· +=

R'D#

(S l 1

·43,1 −=




/. VOLADURA DE 8ANCOS EN LA PR4CTICA

)+1

0ng. Rómulo Muc1o

A*ril 2$#3

VOLADURA DE 8ANCOS




Para entender me<or lo 7ue se expone se ilustra los t,rminos más usuales en lavoladura de *ancos. En la siguiente 'igura.

PAR4METROS DE LA ROCA

• 8os parámetros de la roca 7ue de*en considerarse para comprender el procesode voladura son= densidad velocidad de propagación impedancia a*sorción deenergía resistencia a la compresión tenacidad y estructura.

• 8as clases prácticas para conocer y caracteri+ar las rocas son=

4er un *uen geólogo. 4er un *uen per'orista.

),(

NOMENCLATURA DE VOLADURA DE 8ANCOS



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA),)

PARAMETROS DE DISEQO DE UN TALUD EN MINERÍASUPERFICIAL



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA),'

INTERACCION DE EVENTOS T) A T, EN LA VOLADURA DE UN 8ANCO



),+

FENOMENOS CAPTADOS DE IM4ENES VIDEORAFICOS



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA),,

EFICIENCIA DEL E6PLOSIVO9C!#=c&ón "# un= !#" "# H!=c$u!=<:




• Ecuación #

?onde= EPT T,rmino para per'ormance del explosivo 5por sus siglas en ingles6

Ge ?ensidad del explosivo en gm:cc

R elocidad sónica en la roca 5Nm:s6

? elocidad de detonación 5Nm:s6

R Ratio de desacoplamiento 5volumen del taladro:volumen del explosivo6

E Rendimiento máximo del explosivo calculado en 5Ncal:g6

?onde EM alor no)ideal ET Teórico

),*

( )

×

×

×

−

+

+=

e

e

ρ

ρ

!

!

"

#

$

D

$

D#

D0.36!%

&

"

2

"

2

2

VELOCIDAD SÓNICA




Ecuación 2.

?onde= P elocidad sónica de la rocaE Modulo de Elasticidad del houng

f ?ensidad de la roca g:cc

Ratio de Poisson

( )

( ) ( )( )

+××

=

21

#2#

#! $%

γ γ

γ

θ

MODELO FÍSICO DE UNA REACCIÓN DE DETONACIÓN DE UNE6PLOSIVO EN UN MACIZO ROCOSO



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA),/

VOLADURA DE 8ANCOS




Bacer de eólogo ayudará a caracteri+ar me<or el maci+o rocoso la presencia de+onas de de*ilidad tales como 'allas cavidades de solución o +onas de roca

incompetente muestras de roca 'resca pueden ser usados para determinar ladure+a y densidad.

Bacer de un per'orista o*servador puede ser tam*i,n de gran ayuda paradeterminar las variaciones de la roca 7ue no se muestran en la super'icie. E<emplo=

• (a<a penetración excesivo ruido y vi*ración indican 7ue la roca es dura y serádi'ícil 'ragmentarla.

• Penetración rápida y per'oradora 7uieta indica 7ue es una roca suave.• Falta de resistencia a la penetración acompa&ado por 'alta de detritus y aire

indica 7ue es una +ona de vacíos.• Falta de detritus aire y agua indican tam*i,n 7ue existen +onas de grietas

su*terráneas.• tam*i,n es posi*le controlar el color y naturale+a de los detritus para sa*er

so*re 7ue material se esta per'orando.

),0

VOLADURA DE 8ANCOS EN LA PR4CTICA




• ?ise&o de un taladro y una malla de taladros• Factor de carga

• -onsideraciones geológicas y topográ'icas

• ?ise&o del secuenciado

• -arguío de taladros

• Pro*lemas comunes en el rendimiento de las voladuras

),1

FRACTURAMIENTO Y FRAMENTACIÓN




Fracturado : Fragmentado

)*(

PROCESO DE FRACTURAMIENTO




?inámico

as

Movimiento

)*)

AUMENTO DE CARAS LI8RES




A ) -ráter ( ) (anco

- O Fondo li*re ? O (olones

)*'

VOLADURA DE 8ANCOS EN LA PR4CTICA




ATRI8UTOS

• Existencia de 2 caras li*res

• Taladro paralelo a la cara li*re

• Taladros m/ltiples

• Tipo de voladura mas utili+ado

POR3U SE UTILIZA ESTA TCNICA

• Es 'ácil per'orar taladros verticales

• 8a cara li*re permite 'ácil rotura

• (a<o costo de voladura

)*+

TERMILOLOÍA




8 Altura de *anco

B Pro'undidad de taladro

( (urden

4 Espaciamiento

D 4o*reper'oración

T Taco

P- -olumna de carga

)*,

PARAMETROS DE LA VOLADURA



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA)**

ECUACIÓN DE AS2



FACTOR DE 8URDEN

( ;$54ex:#.K6#:;5#$:ItrN6#:;

Rango del (

23);3

4ex Peso especi'ico del explosivo 5g:cm;6

ItrN >nidad de peso de roca por volumen 5l*:pies;6

( dx x (

dx ?iámetro del explosivo

RELACIÓN DE ESPACIAMIENTO DE AS2

4 ( x 5#.K to 26)*-

RELAS ENERALES PARA CANTERASMINAS A TAO

A8IERTO UTILIZANDO ANFO




A8IERTO UTILIZANDO ANFO

?ensidad de A!F" aprox. $.H g:cm;

ravedad Especi'ica de roca= 2.3

• Factor de carga # l*:yd; 5$. Ng:m;6

• Alto j Fragmentos pe7ue&os

• (a<o j Fragmentos grandes

• Altura de *anco #$$ a #2$ x ?iámetro de taladro

• E<em. K pulg de taladro ;; a K$ pies de altura de *anco

• E<em. #$ pulg de taladro H$ a #$$ pies de altura de *anco

)*/

ALTURA DE 8ANCO PE3UEQO




• Muy rígido

• Po*re rotura

• (a<o 'actor de carga

• 4alida del taco

• Rocas volantes

)*0

ALTURA DE 8ANCO MUY RANDE




• ?i'ícil de per'orar

• ?esviación de taladro

• (urden y espaciamiento varia*le

• Rocas volantes

• 4o*retama&os

• Toes ó repies

)*1

ALTURA DE 8ANCO NORMAL

54eg/n A4B6




Altura de *anco necesita 7ue

sea aprox. K veces (urden.

B K(

(

54eg/n A4B6

)-(

ALTURA DE 8ANCO NORMAL

54eg/n A4B6




(urden 2K x ?iámetro del taladroE<em. K pulg. j H pies (urden

Espaciamiento ; x ?iámetro de taladro

E<em. K pulg. j #2 pies de espaciamiento

ATACADO

>tili+ar de pre'erencia roca c1ancada

Taco $.9 a #.K x (urdenTama&o de roca #:H del diámetro de taladro

E<em. K pulg de taladro H pies de #:2 pulg. de roca c1ancada

)-)

54eg/n A4B6

SO8REPERFORACIÓN




4o*reper'oración #:; x (urden

!ota= 4i el 'ondo de *anco se encuentra so*re un estrato no re7uiereso*reper'oración

E<em. K pulg. taladro H:; pies

5;pies6 de so*reper'oración

)-'

pulg de diámetro de taladro en una cantera

EERCICIO




Altura de *anco $ pies

(urden #2 pies

Espaciamiento #H pies

Taco #2 pies de k pulg

4o*reper'oración K pies

)-+

DENSIDAD DE CARA 97gm:



>tili+ar ta*la de 'a*ricante de explosivos

?onde=

)-,

m,g

d P)

W /1277

2⋅

=

pielbd pW /34.0 2⋅⋅=

3/ cm g densidad p =

DENSIDAD DE CARA DE E6PLOSIVOS Y AENTES DE VOLADURA



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA)-*

EJ;!#<="o #n 7g "# #J;lo<&o ;o! m#$!o l&n#=l "# $=l="!o.

PRO8LEMA




• 3$:3$ Me+cla de Emulsión• pulg. de taladro

• 3$ pies de columna de carga

)--

pielbW /625.1341.0 2⋅⋅=

lbWt Ttal 765503,15 =⋅=

RELAS ENERALES PARA CANTERASMINAS A TAO




RELAS ENERALES PARA CANTERASMINAS A TAOA8IERTO UTILIZANDO EMULSIONES Y MEZCLAS

?ensidad aprox. #.2 g:cm;

(urden ;$ x ?iámetro de taladro

E<em. K pulg j #$ pies de (urdenEspaciamiento K2 x diámetro de taladro

E<em. K pulg j #K pies de espaciamiento

)-/

TIPOS DE MALLAS




" " "

" " "

" ) s ) " "

( " " "

" " "

" " "

ALTERNA

CUADRADA RECTANULAR

)-0

TACOS INTERMEDIOS




Taladro seco usar x diámetro de taladro

Taladro con agua usar #2 x diámetro de taladro

E<em. 4eco K pulg j 2 pies de taco intermedio

E<em. B/medo K pulg j K pies de taco intermedio

)-1

DISEQO DEL TIEMPO DE RETARDO ENTRE TALADROS ES CRÍTICO




• Permite 7ue la roca salga a'uera.

• Provee una nueva cara li*re.

• ?etermina la dirección del movimiento.

• Reduce vi*raciones del terreno.

• -ontrola la salida seg/n lo 7ue uno dise&a.

• -ontrola la 'ragmentación.

)/(

DETERMINA LA DIRECCIÓN DEL MOVIMIENTO 9):




4 3 2 1

1 2 3 4

)/)

DETERMINA DIRECCIÓN DEL MOVIMIENTO 9':



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA)/'

CONTROLA LA CARA PARA EVITAR VI8RACIONES 9):




1 TALADRO

2 TALADROS

1 11 2

X

2 X

X

)/+

CONTROLA LA CARA PARA EVITAR VI8RACIONES 9':




UN TALADRO

X

BURDEN GRANDE

> X

FUERA DE SECUENCIA 2 1

?

)/,

EFECTO SO8RE LAS VI8RACIONES DE TERRENO




• Retardo optimo para una mínima vi*ración

Medir la u*icación especi'ica

Frecuencias antiresonantes

Puede no ser optimo para la 'ragmentación

)/*

EFECTO DE TALADRO A TALADRO SO8RE LA FRAMENTACIÓN YSALIDA




• 4in retardo.

(uena salida

Mala 'ragmentación

• Retardo de periodo corto 5;)36 ms:m de *urden.

(uena salida

(uena 'ragmentación

• Retardo de periodo largo.

Mala salida (uena 'ragmentación

)/-

RELAS ENERALES PARA RETARDOS MINIMOS




• Taladro a Taladro

; ms por metro de *urden

• Fila a Fila

#$ ms por metro de *urden

)//

EEMPLO 9):




(urdenV 2.3 m

#$$ mm de taladro A!F"

Así no 1ay pro*lema para pe7ue&os diámetros

Espaciamiento ;.3 m

Retardo de taladro J ms min.

Retardo de 'ila a 'ila 23 ms min.

)/0

EEMPLO 9':




(urdenV 9.3 m

;$$ mm taladro A!F"

Así existe pro*lemas potenciales para diámetros grandes

Espaciamiento #$.3 m

Retardo de taladro a taladro 2K ms min.

Retardo 'ila a 'ila 93 ms min.

)/1

C L&%

RETARDO SECUENCIADO 9):



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA)0(

FILAS RECTAS

) ' + , *

- / 0 1 )(

)) )' )+ ), )*

C=!= L&%!#

RETARDO SECUENCIADO 9':




4alida

O, O' O) O' O,

O- O, O+ O, O-

O0 O- O* O- O0

)0)

RETARDO SECUENCIADO 9+:




4alida enEc1elon

O) O' O+ O, O*

O+ O, O* O- O/

O* O- O/ O0 O1

)0'

TCNICAS DE CARUÍO DE TALADROS




CARUÍO MANUAL)0+

TCNICAS DE CARUÍO DE TALADROS



CARUÍO MECANIZADO

)0,

CARUÍO MANUAL




PRODUCTOS – Productos encartuc1ados – En mangas

– (olsas

IMPLICA – Productos transporta*les – Productos manipula*les –

Tra*a<o intensivo – Proceso lento

)0*

CARUÍO MECANIZADO




PRODUCTOS – Emulsión

– A!F" – Me+clas

IMPLICA – >so de camión con *om*as – Puede ser posi*le con un solo

1om*re – Rápido

– Menos posi*ilidad de accidentes

)0-

PROCESO DE CARUIO DE TALADROS

-1e7uear los taladros




-1e7uear los taladros

-e*ado

-arguío

Pe7ue&os diámetros = S 3$ mm

Medianos = 3$)#$$ mm

randes diámetros= \ #$$ mm

Existen vacíosV

Atacado

)0/

C2E3UEO DE LOS TALADROS

Examinar la cara li*re




Examinar la cara li*re

Revisar el parte de per'oración 5carguío6

-1e7uear cada taladro antes de cargar

Medir el taladro para=

Pro'undidad

Alguna o*strucción

?esviación del taladro

Presencia de agua (om*eo del agua

>so de explosivos resistentes al agua

)00

CE8ADO 4elección del sistema de iniciación. 4eleccionar el ce*o 5primer6 compati*le con el explosivo usado. 4 l i l & d d d l *




4eleccionar el tama&o adecuado del ce*o.

(ooster B?P de ? a más 4lurry o Emulsión 7ue tenga diámetro cercano al diámetro del taladro 4e recomienda no usar dinamita con densidad de #.3

RELAS DE CE8ADO8as primeras de*erían=

4er armados:ensam*lados en el momento de la carga

!o de*en ser golpeados !o 1acer caer un cartuc1o de KZ so*re ellos en el taladro

)01

INICIACIÓN INSUFICIENTE

R,gimen deelocidad




-olumna

de A!F"

elocidad

Esta*le

Energíamomentánea

ona de *a<avelocidad

elocidad de detonación 5m:s6)1(

INICIACIÓN CORRECTA

R,gimen de




-olumna deA!F"

0niciador

Energía

momentánea

R,gimen de

elocidadEsta*le

ona de altavelocidad

elocidad de detonación 5m:s6)1)

METODOS DE CARUÍO SON DIFERENTES PARA DIFERENTESDIAMETROS




• Pe7ue&os diámetros – 3$ mm o menores productos encartuc1ados o carguío neumático.

Y!" F>MARZ

• ?iámetros medianos – 3$)#$$ mm explosivos encartuc1ados o A!F" en *olsas

• randes diámetros – #$$ mm a mas carguío mecani+ado

)1'



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA)1+

PE3UEQOS DIAMETROS

• 0niciación del taladro en el 'ondo




• El cartuc1o ce*o en el 'ondo de*e tener el detonador mirando 1acia la columna

• -orrecta manera de insertar el detonador

• !o ra<ar ni de'ormar el cartuc1o ce*o

• El cartuc1o ce*o tiene 7ue ser compati*le con el diámetro del taladro

• !o atacar 'uerte el ce*o

• -arguío neumático en su*terráneo.

)1,

DI4METRO MEDIANO

• Agentes de voladura en *olsas dinamitas 1idrogeles




y emulsiones encartuc1ados

• -e*o encartuc1ado

• Explosivos resistentes al agua o A!F" en manga

cuando 1ay agua

• A1ora es posi*le utili+ar camiones pe7ue&os

)1*

DIAMETROS RANDES

• -e*o 5primer6 encartuc1ado 1asta #3$ mm




• -e*o 5primer6 encartuc1ado 1asta #3$ mm .

• Primer de*e ser un (ooster B?P 1asta #3$ mm .

• Puede ser tam*i,n un explosivo a granel.

)1-

PRO8LEMAS COMUNES EN EL RENDIMIENTO DE VOLADURADE ROCAS




Patas toes repies

Rotura 1acia atrás

4o*retama&os

Tiros cortados

Presencia de agua

Excavación del escom*ro

Rocas volantes

)1/

PATAS TOES RESPIES




Muy grande el (urden en el pie de *anco

Energía insu'iciente en el 'ondo del taladro

Mala per'oración

Tiros 'allados

)10

ROTURA 2ACIA ATRAS




Retardo insu'iciente en la ultima 'i0a.

Muc1a carga en la /ltima 'ila.

oladura mal orientada seg/n su geología.

Y-onsiderar el uso de PrecorteZ.

)11

RETARDO INSUFICIENTE EN LA 5LTIMA FILA



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA'((

• Much= c=!g= #n =l l$&m= H&l=• Vol="u!= m=l o!&#n$="= = <u g#olog=



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA'()

SO8RETAMAQOS




• Factor de carga muy *a<o

• ?iscontinuidad de rocas

• ?iámetros muy grandes• Tiros cortados

• ?e'iciente per'oración

'('

TIROS CORTADOS




PRINCIPALES CAUSAS

– oladura no activada totalmente

– 8a roca se 1a movido seg/n su

*u+amiento

'(+

PRESENCIA DE AUA




FUENTES

• Agua super'icial por lluvias

• ?e las rocas como

• (om*eo de agua de los taladros

• >so de mangas• -argar con explosivos resistentes

al agua

'(,



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA'(*

DEFINICIÓN= -ual7uier roca de voladura 7ue va donde no de*ería

ROCAS VOLANTES XFLYROC7S




DEFINICIÓN= -ual7uier roca de voladura 7ue va donde no de*ería

CAUSAS• -ollar.

– Taco insu'iciente. –

-olumna de carga 1asta el cuello. – Retardo muy corto entre taladros 7ue salen 'uera de la secuencia.

• -ara li*re. – ?esviación del taladro cerca de la cara li*re. – (urden inadecuado.

'(-



CAUSAS DE PROYECCIÓN DE

ROCAS Y COMO EVITARLAS

'(/



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA'(0

CAUSA DE ROCA VOLADORA

M=l =l&n#=m&#n$o "# $=l="!o




C=!= L&%!#

98u!"#n &n<uH&c&#n$# #n ;&# "# %=nco:

'(1


M=l =l&n#=m&#n$o "# $=l="!o




EJc#<&o F=c$o! "# C=!g=

C=!= L&%!#

')(





T=co ;#Ku#o

'))





In<uH&c&#n$# "&<$=nc&= #n l= c!#<$=

')'





A$=c="o ="&c&on=l <&n conH&n=!

')+





EJ&<$#nc&= "# #<$!=$o <u=#

'),

CONTROL DE ROCA VOLADORA




T=co< &n$#!m#"&o<

')*





EJ&<$#nc&= "# c=&"="

')-

CONTROL DE ROCA VOLADORA




T=co< &n$#!m#"&o<

')/



0. FUNDAMENTOS DE LA CONMINUCIÓN

')0

0ng. Rómulo Muc1o

A*ril 2$#3

8os modelos tradicionales usados para explicar los e'ectos de explosivo so*re la roca

FUNDAMENTOS DE LA CONMINUCION




se 1an *asado en roca intacta sin 'racturas. 4in em*argo en la realidad el maci+o

rocoso esta a'ectado por una serie de <untas y 'racturas a causa de su naturale+a

geológica y tectónica su'rida.

ri''it1 5#J2K6 1a mostrado 7ue el inicio del 'racturamiento de la roca esta relacionadacon la concentración de es'uer+os alrededor de las grietas existentes y en el cual la

unión d,*il del material es la +ona crítica del desarrollo del rompimiento de la roca.

')1





Tam*i,n demostró 7ue para la creación de nuevas grietas super'iciales las tensiones

disponi*les 5 6 de*en satis'acer los re7uerimientos de energía dados por la expresión=

?onde= - es la longitud de la grieta

''(

-onstante

.

=⋅50

# σ

•>na roca a ser volada puede presentar tres tipos de grietas iníciales en las

paredes del taladro= micro'racturas de ri''it1 'racturas creadas por la per'oración y





paredes del taladro= micro'racturas de ri''it1 'racturas creadas por la per'oración y

las <untas naturales de maci+o rocoso.

•8as dos ultimas son generalmente las mas grandes en t,rminos de a*ertura y

dimensión y por lo tanto ellas a*sor*en la mayor parte de la energía li*erada.

•4u orientación y espaciamiento con respecto a la posición del taladro go*ierna el

tipo de 'ragmentación 7ue resultará desde de las grietas iníciales generadas por la

acción de las ondas de tensión a continuación se propagan las 'racturas y el cruce

de ellas por la expansión de los gases del explosivo.

'')

• 4uponiendo la e7uivalencia de la longitud de las grietas y la dimensión del *lo7uees posi*le correlacionar estos conceptos con la Teoría de -omminucion de (ondexpresada como=





p

?onde I es la energía li*erada en una voladura medida en I1:t de roca'ragmentada y 4H$ es el tama&o del H$% del producto pasante 5(ond #J3J6

• Estos conceptos 1an sido aplicados para cuanti'icar la rotura de la roca diaclasadamediante voladuras implicando tama&os representativos de *lo7ues antes ydespu,s de la acción del explosivo. ?a ama 8ópe+ Dimeno 5#JJ;6 expresarondic1a relación como=

?onde: Sa y Sb son las dimensiones mas grandes de *lo7ues y despu,s y antes dela voladura

'''

-onstante. =⋅ 5080S W

-onstante

.

=

=

50

Sb

SaW

[ EFECTOS PRIMARIOS

INFLUENCIA EN LA RANULOMETRÍA




q -aracterísticas de la rocaq Factor de carga

[ EFECTOS SEUNDARIOS

q ?istri*ución de explosivo 56

q Tipo de explosivo 5o? ?ensidad6

q Precisión de los retardos

q 8os tiempos entre taladros

q Relación espaciamiento : *urden

''+

CARACTERÍSTICAS DE LA ROCA




q Tama&o de los *lo7uesq -aracterísticas de las 'racturas

O Apretadas y llenadas con cuar+o

O 8lenadas con material *lando y suave

O A*iertas

q ?ure+a 5resistencia a la compresión6

'',

EL EFECTO DE LA ROCA

P!oc#<o "#Ku#%!=m&#n$o



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA''*

q 8a ecuación 'undamental de (ond

EL EFECTO DE LA ROCA



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA''-

FACTOR DE CARA




q En la ecuación de (ond. la energía E es la del explosivo

''/

DISTRI8UCIÓN DEENERÍA




Con$o!no<"#

&<o>#n#!g=

O%$#n&"o ;o! <oH$\=!# como 'D8#nch 97S&m8l=<$ Au<$!=l&=: 3EDPlu< 9Au<$&n Po\"#!:

''0



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA''1




1. PREDICCIÓN DE LA FRAMENTACIÓN DE UNMASISO ROCOSO

'+(

0ng. Rómulo Muc1o

A*ril 2$#3

#. Fragmentación de un maci+o rocoso por acción de un explosivo y sus

FRAMENTACIÓN




e'ectos principales.

2. Modelos de Predicción.

;. M,todos de Evaluación.

K. T,cnicas de predicción de vi*raciones utili+ando D4im*last

'+)

FRAMENTACIÓN DESEADA



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA'+'

FRAMENTACIÓN EN LA PR4CTICA



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA'++

FRAMENTACIÓN NO DESEADA



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA'+,

FRAMENTACIÓN DE ROCAS

• Predecir la 'ragmentación de rocas por la acción del explosivo es comple<o de*ido al




g p p p <

gran numero de varia*les controla*les y no controla*les.

• El dise&o de una voladura esta *asado normalmente en criterios empíricos mediantes

'ormulas aproximadas y con programas in'ormáticos pero con limitaciones de *ase 'ísicay geomecánica.

• >na aproximación 7ue correlaciona la energía li*erada por el explosivo con la reducción

de tama&o del *lo7ues a causa de la voladura se *asa en concepto de inicio de'racturación y su propagación 7ue permite reducir 'ragmentos.

'+*

• El primer paso en la 'ragmentación total de la roca en un proceso minero es la

voladura seguido por la trituración mecánica cri*ado y molienda 7ue reducen mas





el tama&o de los 'ragmentos.

• 8a alimentación a las trituradoras de*en tener un tama&o máximo cuando es mayor

se re7uiere la 'ragmentación secundaria lo 7ue es per<udicial en t,rminos de tiempo

costo e impacto am*iental.

• Por lo 7ue en la práctica evitar la 'ragmentación secundaria es una medida de la

e'iciencia de la voladura así como del expertise de los ingenieros de voladuras.

'+-

TA8LA ) PRINCIPALES VARIA8LES 3UE INFLUYEN EN LAVOLADURA




RUPO VARIA8LE

E6PLOSIVOSPresión de detonación o? energía mínimadisponi*le volumen de gases y densidad.

CARA DE E6PLOSIVOS

?imensiones de la carga 5diámetro y

longitud6 tipo y punto de u*icación deliniciador atacado y desacoplamiento.

PROPIEDADES DEL MACIZO ROCOSO

?ensidad velocidad sísmica de propagacióna*sorción de la energía de tensión acompresión y tracción varia*ilidad y

estructuras.5Atc1inson #JH6

'+/

• "tras varia*les de importancia son el numero de caras li*res el tiempo de retardo





secuencia de encendido la presencia de agua etc.

• El modelo u+ Ram 5-unning1am #JH;6 1a tenido alguna aceptación sin em*argo

en maci+os rocosos con diaclasamiento no 1a dado resultados 'ia*les por lo 7ue 1a

sido modi'icado.

• >na propuesta es ampliamente aceptada es considerar 7ue el maci+o rocoso esta

a'ectado por planos de 'racturas y otras discontinuidades 7ue act/an durante el

'enómeno de la 'ragmentación.

'+0

• Para el dise&o de una voladura entonces de*emos conocer la distri*ución de tama&os





de los *lo7ues en 7ue se divide el maci+o rocoso para la aplicación correcta de laenergía del explosivo.

• Este concepto 'ue propuesto primero por ?a ama 5#J996 y mas tarde adoptado por

otros como= (or7ue+ 5#JH#6 hang Rustan 5#JH;6@ 8ande 5#JH;6@ lein 5#JJ$6@ etc.

• Tam*i,n otros autores como "uc1terlony descri*en di'erentes t,cnicas para

determinar el tama&o de los 'ragmentos resultantes de la voladura.

'+1

q El proceso de 'ragmentación de la roca es totalmente comple<o para usar

MODELOS DE FRAMENTACIÓN




modelos teóricos.

q Modelos empíricos son /tiles 'áciles y producen predicciones rápidas

5pero son mas pedagógicos 7ue precisos6.

q -on datos reales se pueden proveer tendencias con'ia*les.

q 4on 1erramientas *uenas del ingeniero para me<orar la e'iciencia de las

voladuras pero indican tendencias más 7ue resultados a*solutos.

',(

q ?escripción grá'ica de la varia*ilidad de los tama&os de los 'ragmentos

RANULOMETRÍA




7ue*rados

',)

ÍNDICE DE UNIFORMIDAD



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA','

TAMAQO PROMEDIO



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA',+

q Factores 7ue a'ectan el nivel de energía y se relaciona con el tama&o

CLASIFICACIÓN DE PAR4METROS




promedio

q Factores 7ue a'ectan la distri*ución de la energía y se relaciona con el

ndice de >ni'ormidad

',,

ESTIMACIÓN DE FACTOR DE ROCA




q RM? con valores #$ O 3$

F 5d,*il y polvorosa *lo7ueada masiva6

q DF con valores #$ O 3$

F 5espaciamiento de las 'racturas6

q D" con valores 2$ O K$

F 5orientación de las 'racturas6

8os 'actores DF y D" aplican solamente en roca con *lo7ues

',*

MTODOS INCLUYENB

MEDICIÓN DE FRAMENTACIÓN




ranulometría 5análisis de las imágenes6.

ranulometría 5+arandeo6.

Rendimiento de la pala 5?ispatc16.

Producción de la c1ancadora. Producción del molino 4A.

Recuperación en la lixiviación.

',-

RAZONES PARA MEDICIÓNB

MEDICIÓN DE FRAMENTACIÓN




O Para optimi+ar procesos en ta<o 5pala:camión6.

O Para optimi+ar procesos glo*ales 5incluido planta6.

OPTIMIZAR ACOPLAMIENTO PALACAMIÓNB

O % 3$$ mm controla 'actor de llenado de cuc1ara. O M,todo 'otográ'ico es adecuadoV

O Análisis de datos de ?ispatc1 parece ser más relevante.

',/

PERFORACIÓNB EL PRIMER RAN PASO



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA',0

6ITO DE LA VOLADURA PARTE DEL 6ITO INDIVIDUAL




Típica malla triangular 5(urden *@ Espaciamiento s6

',1

6ITO DE LA VOLADURA PARTE DEL 6ITO INDIVIDUAL




Típica malla triangular 5(urden *@ Espaciamiento s6

'*(

ENERÍA

• 8a desviación en la per'oración signi'ica perderel control de la u*icación deseada:necesaria de

l l i d l id d id l




los explosivos y de la cantidad re7uerida en elmaci+o rocoso Ysiendo el propósito de lostaladros u*icar la energía del explosivo en ellugar adecuadoZ

• ecuación desarrollada por leine 5#JJ;6

'*)

ENERÍA




P,rdida del control de los !iveles de Energía)Taladro.

'*'

ENERÍA OPTIMIZADA PARA IMPLEMENTACIÓN

• ?istri*ución de la energía en la cota a mitad del *anco de un proyecto



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA'*+

ENERÍA OPTIMIZADA PARA IMPLEMENTACIÓN

?istri*ución de la energía en sección



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA'*,



MODELO DE PREDICCIÓN DE LA FRAMENTACIÓN




DMR- Fragmentation Model y Fragmentation5u+)Ram Model6 es necesario reali+ar unmapeo previo del área en estudio con la ta*lapropuesta por 8illy #JH 5ndice de ola*ilidad6.

'*-

MODELO DE PREDICCIÓN DE LA FRAMENTACIÓN




• El maci+o roco+o in)situ es un materialdiscontinuo raramente es una 'ormaciónuni'orme masiva y es in'luenciado a menudo pormuc1as características geológicas 7ue in'luyen

en el comportamiento de la propagación de laonda de tensión 'rente a cual7uier cargadinámica 5voladura6.

'*/

CURVA DE FRAMENTACIÓN Y DOMINIOS ESTRUCTURALES




Es posi*le o*tener una misma granulometría en di'erentes dominios estructuralesVV

'*0

CURVA RANULOMTRICA• Algoritmo Matemático de Fragmentación



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍAPredicción porcentual de la granulometría.'*1

ALORITMO MATEM4TICO DE FRAMENTACIÓN



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍATratamiento -omputacional Previo'-(

MEDICIÓN Y COMPARACIÓN



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA'-)

ANALISIS CORPORATIVO DE LA ENERIA



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA'-'

AN4LISIS COMPARATIVO DELA ENERÍA

A8A!F" 4 EM>840!= ista en




A8A!F" 4 EM>840!= ista en

planta #m. de*a<o del nivel de

piso del *anco en la +ona del

taco la energía para el A8A!F"es de'iciente preacondicionando

esta +ona a so*re tama&os

'-+

AN4LISIS COMPARATIVO DE LAENERÍA

A8A!F" 4 EM>840!




• A8A!F" 4 EM>840!=

ista en sección el 1alo

de energía para el

A8A!F" es menor5de'iciencia energ,tica6 en

la +ona del taco *anco y

su*drilling.

'-,

DEFINICIÓN

El Balo de Energía es la concentración de energía 7ue *rindarán la5s6 carga5s6

2ALO DE ENERÍA




explosiva5s6 detonada5s6. 8os resultados pueden darse en densidad de energía o

densidad de masa de explosivo y dar resultados expresados en Mega<oules por

tonelada o metro c/*ico o el 'ormulario más com/n de g:t. y g:m;.

8a resultante de los niveles de distri*ución de energía explosiva 5envolvente es',rica6

alrededor de un taladro es totalmente tridimensional y puede usarse como una

1erramienta 5de dise&o óptimo de voladura6 para determinar la geometría del *urden y

espaciamiento o para veri'icar las cargas anómalas en un dise&o de la voladura.

'-*

Anali+a la pro*a*ilidad de taladros a'ectados entre si.

Ayuda a identi'icar la presión de muerte del explosivo en taladros próximos ó me<or

DISTRI8UCIÓN DE ENERÍA




Ayuda a identi'icar la presión de muerte del explosivo en taladros próximos ó me<ora/n para poder incrementar o reducir g. de explosivo en una medio geoestructural o

variar tipos de cargas y:o explosivos 7ue resultaran en variados niveles de energía en

relación directa a la distancia de su n/cleo de detonación y las áreas unitarias de los

taladros con la 'inalidad de conseguir las densidades de energía óptima o para

alternar estas densidades y satis'acer el re7uerimiento de la energía glo*al optima del

proyecto a disparar considerando 7ue no solo es mineral 7ue tenemos 7ue 'ragmentar

con una granulometría adecuada re7uerida por la planta de la mina sino 7ue tam*i,nel análisis se extiende a una adecuada distri*ución de 'ragmentación del desmonte

destinada a *otaderos.

'--

DISTRI8UCIÓN DE ENERÍA




CASO REAL DE DISEQO Y CARA E6PLOSIVA CASO OPTIMIZADO DE DISEQO Y CARA E6PLOSIVA

'-/

MALLA TRIANULAR -.0 O -.* 92A +/ ] ANFO:

T=co -.0 m




T=co -.0 m

ANFO )./ m

2A+/ 0.( m

So%!#;#!Ho!=c&ón ). * m

'-0

,.(*1 m





*.)(- m

'.1/* m

,.0(' m

,.)-0 m

'.0// m './/1 m

,./(0 m

,.'-/ m

'-1

. 76

m





.505

m

2.57 m

.109

m

.676 m

2.278 m

'/(

T=co -.0 m

MALLA TRIANULAR -.0 O -.* 9ANFO:




T=co -.0 m

ANFO 1./ m

So%!#;#!Ho!=c&ón ). * m

'/)

,.)+* m





,.-+( m

'.-,) m

,.,'/ m

,.+*( m

'.*,) m '.,,' m

,.''* m

,.,*/ m

'/'

,.*-, m





,.)', m

'.+,' m

+./'/ m

,.0*/ m

'.(+0 m

'/+

MALLA TRIANULAR -.( 92A +/ ] AIRE ] ANFO:

Taco K.$ m




A!F" #.2 m

BAO;9 J.; m

So%!#;#!Ho!=c&ón ). * m

Aire 2.$ m

'/,

1.620 m


3.400 m




5.120 m

3.033 m

4.920 m

1.821 m

2.873 m 2.777 m

4.722 m

1.819 m

3.200 m 3.100 m

'/*

1.926 m


2.992 m




4.523 m

2.627 m

4.110 m

2.228 m

2.321 m

2.601 m

'/-




CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA'//

PRO8LEM4TICA DE LA VOLADURA



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA'/0

REALIZADA EN TALADROS CON DI4METRO DE 1 /0^ ZONA DE MINERAL




COMPARATIVO ENERAL DE NUMERO DE PASES Al=nHo V<. Emul<&on 9P=l= El#c$!&c=:

'/1

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

• Para 7ue un dise&o 'uncione tiene 7ue ser muy *ien implementado en el campo.

• 8a per'oración es un aspecto 'undamental en la implementación de un dise&o de




p p pvoladura en el campo.

• El cálculo tradicional del 'actor de carga 5Fc6 es una po*re re'erencia so*re el

cálculo de la cantidad de energía de detonación.

• E8 D4im(last Mane<a la in'ormación a trav,s de una *ase de datos de tipo M?(

la cual es compati*le con Microso't Access y por lo tanto con la plata'orma

IindoLs.

'0(

VOLADURA CON 8UEN CONTROL



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA'0)




CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA'0'




CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA'0+




CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA'0,




CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA'0*




CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA'0-

VOLADURA CON MENOR CONTROL



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA'0/




CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA'00




CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA'1(

DESPLAZAMIENTO 2ORIZONTAL ANTES DE EYECCIONES

EVALUACIÓN DEL TACO



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA'1)

CASO PR4CTICO )



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA'1'



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA'1+



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA'1,



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA'1*

CASO PR4CTICO '



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA'1-



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA'1/




)(. TCNICAS DE VOLADURA

CONTROLADA Y ROCAS VOLANTES

+((

0ng. Rómulo Muc1o

A*ril 2$#3

TÍPICO ES3UEMA DE VOLADURA DE CONTROL



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA+()

TECNICAS DE VOLADURAS CONTROLADAS • Para controlar los e'ectos de una voladura y minimi+ar los da&os en la paredes 'inales

conservando la calidad de la estructura rocosa.

• 4e *asa en el principio de producir una 'alla de tensión a lo largo de la 'ila de taladros decontorno tratando de evitar 7ue la roca se rompa por compresión




contorno tratando de evitar 7ue la roca se rompa por compresión.

• Es decir la presión generada por la expansión de gases dentro del taladro no de*e

so*repasar la resistencia a la compresión de la roca.

8as t,cnicas mas conocidas son=

Per'oración en línea 5line drilling6.

Precorte 5presplitting6

Recorte o voladura suave 5smoot1:cus1ion *lasting6

oladuras amortiguadas 5 *u''er *lasting6.

-olumna de aire 5air decN *lasting6

+('

PERFORACION EN LINEA 9LINE DRILLIN:

• Es el mas antiguo y no es estrictamente una t,cnica de voladura consiste en la

per'oración de taladros a lo largo del contorno 'inal.

• !o son en general cargados con explosivos pero si se cargan solo se coloca




cordón detonante. 8a 'ractura en la 'ila de taladros se genera por el 'rente de

compresión causado por la voladura principal generalmente se utili+an diámetros

no mayores a 9 mm 5;Z6 con espaciamientos entre # a K veces el diámetro deltaladro.

• El espaciamiento depende del grado de 'racturamiento existente en la roca. 4e

acostum*ra reducir el *urden espaciamiento entre un 23 a 3$ % y el 'actor carga

de la 'ila de taladros de producción más cercana a la línea de control en un 3$%.

+(+

DISEQO TIPICO DE LINE DRILLIN



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA+(,

PRECORTE 9PRESPLITTIN: 9I:

• -onsiste en generar una 'ractura en el contorno de la voladura aislando así la roca a

'ragmentar del resto del maci+o rocoso.

• 8os taladros se per'oran con #<;=c&=m&#n$o reducido con su carga de explosivoprecalculado y se les detona simultáneamente antes 7ue los taladros de producción




precalculado y se les detona simultáneamente antes 7ue los taladros de producción.

• 8a 'ractura generada permitirá la disipación de la onda de compresión y de los gases

provenientes de los taladros de producción.

• 4eg/n la teoría de la elasticidad asumiendo 7ue la roca se comporta como un sólido

elástico y 1omog,neo se pueden deducir las 'ormulas 7ue permiten el calculo del

espaciamiento entre taladros de precorte de 'orma 7ue crean una 'ractura de tensión

a lo largo de la 'ila de contorno.

• 8as tensiones originadas por la detonación de un taladro pueden ser aproximadas al

caso de un tu*o cilíndrico de espesor in'inito.

+(*

PRECORTE 9PRESPLITTIN: 9II:

• Es posi*le demostrar 7ue las tensiones radiales y tangenciales a una determinadadistancia del centro del tu*o están dadas por=

2

=!! P t

t ! σ




?onde=

r y t Tensión radial y tangencial respectivamente.

Pt Presión de explosión dentro del taladro.

rt Radio del taladro

r ?istancia del centro del taladro al punto de medición.

+(-

!

2

−= !

!

P t

t t σ

PRECORTE 9PRESPLITTIN: 9II:

• 8a tensión tangencial será la más importante ya 7ue será responsa*le de

generar la 'ractura radial de tracción a lo largo del contorno de la voladura de

control. 0ntegrando la ecuación 7ue de'ine la tensión tangencial se puede




g 7 g p

determinar la tensión tangencial total 5T6 a lo largo de una línea radial dada por=

+(/

t t T ! P ⋅−= 2σ

PRECORTE 9PRESPLITTIN: 9III:• 8a 'uer+a 5F6 7ue resista la tensión tangencial total será el producto de la resistencia a

la tracción de la roca multiplicada por el área de aplicación de dic1a tensión expresada

por unidad de longitud=

T ! S F t )2( −=




• T es la resistencia a la tracción y 4 es el espaciamiento. Para 7ue se genere una

'ractura de tracción de*e cumplir

Esto expresado en 'unción del diámetro del taladro 5? t6 será=

+(0

T ! S ! P t t t )2(2 −≥

T

T P DS t t

)(

+⋅≤

PRECORTE 9PRESPLITTIN: 9III:

• Esta ultima 'ormula es mas e'ectiva en maci+os rocosos 1omog,neos para

calcular el espaciamiento optimo entre dos taladros de precorte una ve+

conocido el diámetro del taladro.




• En precorte es com/n utili+ar taladros de pe7ue&o diámetro 7ue pueden

variar entre 3$ a #$$ mm con espaciamientos entre $. a #.2 m y una

pro'undidad máxima de S#Hm 5$6.• 8a tendencia actual es de utili+ar el mismo diámetro de taladro 7ue el

utili+ado para la voladura de producción. Ello permite reducir costos ya 7ue

se puede utili+ar un mayor espaciamiento.

+(1

RECORTE 9TRIMCUS2ION 8LASTIN:

• -onsiste en 1acer una sola 'ila de taladros y detonar despu,s de la voladura deproducción y tiene como o*<etivo cortar el material excedente en la pared del*anco 1asta la línea 'inal de excavación para me<orar su esta*ilidad.

• 4e cargan con explosivos desacoplados y se llena con atacado el resto del taladro.El atacado aten/a la onda de compresión transmitida a la roca minimi+ando así




El atacado aten/a la onda de compresión transmitida a la roca minimi+ando asílos cráteres y so*re roturas.

• 4e detonan simultáneamente o con retardos de ms entre ellos generalmente elespaciamiento es de #2 a #3 veces el diámetro del taladro y de $. a $.H veces el

*urden.• El smoot1 *lasting es muy similar a la de recorte con la di'erencia de 7ue el

smoot1 *lasting se dispara inmediatamente despu,s de los taladros de producciónutili+ando los mismos parámetros.

+)(

VOLADURA AMORTIUADA 98UFFER 8LASTIN: 9I:

• -onsiste en modi'icar la ultima 'ila de la voladura de producción reduciendo el

*urden espaciamiento y concentración de carga explosiva para amortiguar la

acción de la onda de compresión proveniente de los taladros de producción enla pared del *anco




la pared del *anco..

• El *urden es de $.3 a $.9 veces el *urden de producción y el espaciamiento #.$

a #.23 veces del *urden amortiguado.

• El 'actor de carga es $.3 a $.H veces 7ue el de la producción.

+))

VOLADURA AMORTIUADA 98UFFER 8LASTIN: 9II:

• 8a carga explosiva puede ser estimada utili+ando la 'ormula de distancia escalada.

?onde=3/1W K d ⋅=




?onde=

d ?istancia del 'ondo del taladro 1asta el centro de gravedad de los primeros H

diámetros de la carga en pies 5m6. ?istancia escalada cuyo valor varia entre ;.3 a K.3 pie:l*#:;.

5#.;J a #.9H m:Ng#:;6 generalmente K pie:l*#:;.

I -arga explosiva en l* 5Ng6

• Esta t,cnica de todas maneras usa atacado.

+)'

COLUMNA DE AIRE 9AIR DEC7 8LASTIN: 9I:

Fue enunciada por M#ln&_o M=!#n_o acad,micos rusos 1ace variasd,cadas pero su experimentación y su aceptación es relativamente reciente.8a di'erencia 'undamental a las otras t,cnicas es 7ue una cantidad especí'ica

de explosivos es cargado solo en el 'ondo del taladro y la mayor parte deltaladro 7ueda vacío pero sellado con un tapón de aire cerca al collar y con




ta ad o 7ueda ac o pe o se ado co u tapó de a e ce ca a co a y coatacado.

4eg/n 8u<<# uno de los 7ue iniciaron su aplicación Y8a onda de c1o7ue va1acia arri*a y se re'le<a del taco y produce es'uer+os en el área circundante al

taladro de ; a 3 veces mas grande 7ue donde 1ay cargaZ. Estos es'uer+os aumentan por la presión de los gases de espacio entre carga

y carga puede 7uedar ocupado por aire o rellenado por el detritus de laper'oración o en su de'ecto por tierra suelta.

8a decisión por cual7uiera de las opciones anteriores es 'unción tam*i,n delos resultados o*servados en el terreno.

+)+

COLUMNA DE AIRE 9AIR DEC7 8LASTIN: 9II:

• CARAS DE 8AA DENSIDAD ESPACIADAS

eneralmente se usa A!F" de *a<a densidad 7ue son espaciados por tacos

intermedios de aire detritus y:o tierra suelta se di'erencia del caso anterior por dos

>tili i i i ió /lti l i diá t d t l d di




ra+ones= >tili+a iniciación m/ltiple y sirve para diámetros de taladros medianos a

grandes por ra+ones de diámetro crítico de este A!F".

• CARA DE FONDO CON COLUMNA DE AIRE

4u uso es mas recomenda*le en terrenos competentes ya 7ue en terrenos

'isurados los gases 7ue de*en 1acer el tra*a<o de corte escapan prematuramente

por las 'isuras 7ue se traducen en perdida de energía y dan po*res resultados. 8a

carga de 'ondo generalmente es un agente de voladura tipo A!F" o 1idrogel

+),

DISEQOS DE CARA EN TALADROS DE VOLADURA

CONTROLADA EN FUNCIÓN AL DI4METRO



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA+)*

METODO DE CARUÍO DE E6PLOSIVOS EN VOLADURA CONTROLADA LINEAS

DESCENDENTES PUEDEN SER CORDON DETONANTE NONEL FULMINANTEELCTRICO O ELECTRÓNICO



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA+)-

DISEQO DE CARA UTILIZADOS EN TALADROS DE PRODUCCIÓN

9-, mm ` con ;!#<#nc&= "# =gu= "&nm&c=:



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA+)/

DISEQO DE CARA UTILIZADOS EN TALADROS DE PRECORTE

9-, mm ` con ;!#<#nc&= "# =gu=:



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA+)0

EEMPLO DE VOLADURA CONTROLADA CON COLUM8A DE AIRE9DI4METRO DE TALADROB'*( mm:



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA+)1

PROPIEDADES DE LOS MACIZOS ROCOSOS

• Tienen *astante in'luencia tanto en el dise&o como en los resultados de lavoladuras de contorno 8as propiedades más importantes son=

PARAMETROS 3UE INTERVIENEN EN UNAVOLADURA CONTROLADA




voladuras de contorno. 8as propiedades más importantes son=

– 8as resistencias dinámicas a la tracción y compresión.

– !ivel de alteración de la roca. – rado de 'racturamiento espaciamiento de discontinuidades orientación de la

'racturas y relleno de las mismas.

– Tensiones residuales del maci+o rocoso.

– rado de 1omogeneidad de la 'ormación rocosa.

+'(

PROPIEDADES DEL E6PLOSIVO

• 8a presión del taladro 7ue es la presión e<ercida por la expansión de los gases de

detonación cuanto menor será el da&o a la pared 'inal de la voladura. Esta presión es

aproximadamente la mitad de la presión de detonación del explosivo.




?onde=

Pt Presión del explosivo generado por lo gases dentro del taladro.

Ge ?ensidad del explosivo.

"? elocidad de detonación del explosivo.

+')

8

)( 2VODe P t

⋅= ρ


Para reducir la presión dentro del taladro se de*e desacoplar y espaciar las cargasdentro del taladro el grado de acople de una carga explosiva esta dada por=

e D## = 2/1)(




?onde=

-R Relación de acoplamiento.?e diámetro de explosivo.

?t diámetro del taladro.

- % del taladro cargado con explosivo.

+''

t

e R

D# # ⋅= )(

PROPIEDADES DEL E6PLOSIVO• 8a expresión matemática 7ue determina la presión dentro del taladro de una carga

desacoplada esta *asada asumiendo 7ue la expulsión de los gases desde el

volumen inicial del explosivo 1asta el volumen 'inal del taladro es adia*ática por lo

tanto=ontant*)()( == te PV PV γ γ




?onde=

Es la relación entre los calores especí'icos a volumen y a presión constante

respectivamente 5-v:-p6 asignándoles un valor típico de 8a relación entre

am*os resulta.

+'+

)()( t e

γ

2.1=γ

4.22

=

=

t

e

t

t

e

t

D

D P D

D P Ptd

γ

•Ptd es la presión dentro del taladro desacoplado entonces para

una carga explosiva desacoplada y espaciada la expresión

matemática será=




CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA+',

4.2

2/14.2)(

⋅==

t

et Rt

D

D# P # P Ptd

PRECISION EN LA PERFORACION

• 8a precisión en la per'oración es muc1o más importante 7ue para cual7uier otro

tipo de voladura.




• 8os taladros de*en encontrarse en el plano o super'icie 7ue se desea conseguir y

mantenerse paralelos en la distancia 7ue 1a sido 'i<ada en los cálculos.

• Existen varias causas de desviaciones de los taladros y sus correctivos

correspondientes.

+'*

EOMETRIA DE LA VOLADURA Y SECUENCIA DE INICIACION

8o 7ue se expone a continuación se re'iere a las voladuras de precorte y recorte.

DIAMETRO DE PERFORACION

En los tra*a<os de *an7ueo los diámetros de per'oración más utili+ados varían




entre 3$ a 2$; mm. 4e 1a compro*ado 7ue el radio del cilindro de la roca 7ue

rodea al taladro 7ue es a'ectado por la voladura es directamente proporcional al

diámetro del mismo siempre se mantenga una relación constante entre su longitudy diámetro.

+'-

ESPACIAMIENTO Y PROFUNDIDAD

El espaciamiento entre los taladros de una voladura de contorno depende del tipo

EOMETRIA DE LA VOLADURA Y SECUENCIA DE INICIACION




El espaciamiento entre los taladros de una voladura de contorno depende del tipo

de roca y del diámetro de per'oración y aumenta con'orme tam*i,n aumenta el

diámetro.

En voladuras de precorte la relación XSD$ puede estar entre H y #2 con un valor

medio de #$. En voladuras de recorte la relación XSD$ están entre #; y # con un

valor medio de #3.

+'/


>na aproximación empírica 7ue relaciona la dimensión de espaciamiento con lascaracterísticas del explosivo con o sin desacoplamiento y las propiedadesdinámicas de las rocas en las voladuras de precorte es la expresión 7ue iguala laresistencia a la tracción de la roca a trav,s del plano de corte con la presión

e<ercida por lo gases en las ca&as de los taladros suponiendo 7ue estos act/an enun área e7uivalente al diámetro de dic1os taladros.




?onde=

4 Espaciamiento entre taladros.

?t diámetro del taladro.

Ptd Presión dentro del taladro desacoplado. T Resistencia a la tracción de la roca.

+'0

T DS D Ptd t t ⋅−≥⋅ )(


T T Ptd DS t )( +⋅≥




4i las tensiones in)situ son altas la ecuación anterior puede modi'icarse a&adiendolas tensiones normales 7ue act/an so*re el plano de precorte=

+'1

N N

T

T Ptd S σ

σ +

++≥

)(

DENSIDAD LINEAL DE CARA

• 8a densidad lineal de carga de explosivo de*e reali+arse teniendo en cuentalas siguientes premisas=

• Producir una presión de taladro in'erior a la resistencia dinámica a lacompresión de la roca.

• -ontrolar el nivel de vi*ración generado en la voladura 7ue induce unastensiones en la roca suscepti*les de producir roturas en la misma.




• Para el cálculo aproximado y rápido de la cantidad de explosivo necesario paradise&ar una voladura de contorno pueden emplearse las siguientesexpresiones=

• 8as ecuaciones anteriores son deducidas como valores promedios para

explosivos con una densidad de #.2 g:cc y una roca con características tam*i,nmedias.

++(

25

1)(105.8)/( mm Dm,g (

t ⋅⋅= −

130

)()/( 2 mm D

m Kg ( t N =

TIEMPOS DE RETARDO Y SECUENCIAS DE INICIACION

• -omo ya se 1a indicado la aparición de una grieta a lo largo de una 'ila de

taladros esta *asada en el e'ecto casi simultaneo de la respectivas ondas de

c1o7ue por ello los me<ores resultados se o*tendrán cuando los taladros est,n




conectados a la misma línea de cordón detonante o iniciados con detonadores

del mismo numero ó periodo.

• -uando por pro*lemas de vi*raciones de*e reducirse la cantidad de explosivodetonado por unidad de tiempo se puede intercalar retardos de ms entre

distintos grupos de taladros o iniciar cada grupo con un detonador de

microretardo de distinto numero ó periodo.

++)

EVALUACION DE RESULTADOS

• 8a evaluación de los resultados o*tenidos en una voladura de contorno puede

1acerse de 'orma cuantitativa y cualitativa.

• 8a evaluación cu=n$&$=$&= se *asa en calculo del 'actor de ca&as visi*les YFCVZ




• 8a evaluación cu=n$&$=$&= se *asa en calculo del 'actor de ca&as visi*les YFCVZ7ue es el cociente entre la longitud de la ca&as varia*les y la longitud per'orada.

• pero para optimi+ar resultados es mas importante un análisis con<unto de lasuper'icie o*tenida para cada tipo de da&o 7ue aparece y su posi*le origen y

luego corregirlo con las soluciones existentes.

++'

VOLADURA DE PRECORTE EN MINA A TAO A8IERTO



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA+++



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA++*




CLASE DE ROCAFACTOR DE CARA

RECOMENDADO PORDISPARO 9l%"+:

M46IMO AVANCEPERMITIDO DE T5NELES

POR DISPARO 9;&#:

M46IMO AVANCEPERMITIDO EN 8AN3UEO

9;&#:

# ;.9 #2 !o Max

ESPECIFICACIONES ENERALES PARA T5NELES




2 ;.3 9 O J #K O #H

; ;.$ O 9 #2 O #K

K #.9 K O 3 H O #$

3 #.; K H

++/

Formación de una cara li*re a una distancia (c del perímetro resultante de los taladros de

producción

FORMACION DEL PERIMETRO CON PRECORTE EN SU8TERRANEO




Rocas de mayor tama&o en la región del perímetro respecto a los taladros de producción

++0

)) DAQO ESTRUCTURAL Y CONTROL DE



)). DAQO ESTRUCTURAL Y CONTROL DEVI8RACIONES

++1

0ng. Rómulo Muc1o

A*ril 2$#3

DAQO ESTRUCTURAL

8a 'ragmentación de la roca de*ido a la detonación de una carga de explosivodepende de los e'ectos de la de'ormación inducida en la roca y de la presión del gasgenerado por la detonación del explosivo. El da&o estructural resultante de la vi*racióndependerá de las de'ormaciones inducidas en la roca.

Relación empírica= 8as "&<$=nc&=< #<c=l="=< se de'inen por la 'unción R:I 5donde Res la distancia radial desde el punto de la detonación y I es el peso de explosivodetonado por retardo6 8a "'icina de Minas de los Estados >nidos 1a esta*lecido 7ue




detonado por retardo6. 8a "'icina de Minas de los Estados >nidos 1a esta*lecido 7uela velocidad máxima de partícula 5PP6 se relaciona con la distancia escalada de lasiguiente 'orma.

?onde= PP elocidad máxima de partícula.R ?istancia 7ue 1ay desde la voladura al punto encuestión.

I Peso de la carga por retardo.

N Factor del sitio.

* Factor del sitio.N y * son constantes 7ue de*en determinarse mediantemediciones en cada sitio de voladura particular.

+,(

PP

PREVENCIÓN DE DAQOS POR VOLADURAS Y CONTROL DE RUIDO

Este grá'ico es una representación delos valores aproximados. 8os nivelesde vi*ración real varían de un sitio a

otro. !o o*stante a7uí se muestra lamagnitud relativa de las vi*racionesproducidas por diversas 'uentes.




producidas por diversas 'uentes.

Figura #. elocidades máximas de

partícula producidas por ma7uinariade construcción comparadas con lacarga de un explosivo.

+,)

DAQO ESTRUCTURAL

8a ecuación anterior se grá'ica en el papellogarítmico como una línea recta. El valorde N está dado por la PP interceptada auna distancia de unidad escalada mientras7ue la constante * está dada por lainclinación de la línea. En la 'igura se

< l 1i , i d á'i




muestra un e<emplo 1ipot,tico de un grá'icode ese tipo.

+,'

DAQO ESTRUCTURAL

VELOCIDAD 9MMS: DAQO

+ > * V&%!=c&on#< ;#!c#;$&%l#<

)( Lm&$# =;!oJ&m="o ;=!= l=< #"&H&c=c&on#< m=l con<$!u&"=< lo< #"&H&c&o< h&<$ó!&co<

)+ Lo< &n$#!!u;$o!#< "# m#!cu!&o mon$="o< !g&"=m#n$# <# "#$&#n#n

++ > *( V&%!=c&on#< "#<=g!="=%l#<

*( Lm&$# %=o #l cu=l h= un !&#<go mu %=o "# "=o = l=< #<$!uc$u!=< 9m#no< "# *:




)'* D=o< m#no!#< g!&#$=< #n #l #<o Ku#=< <##!=<

'+( !&#$=< #n %loKu#< "# conc!#$o

+(( C="= "# !oc=< #n $n#l#< <&n !##<$&m&#n$o

+0( D#<;l=G=m&#n$o ho!&Gon$=l #n ;#!Ho!=c&on#< #n$u%="=<

-+* A;=!&c&ón "# g!&#$=< #n l= !oc=

)((( D#<=l&n#=c&ón "# ##< #n %om%=< com;!#<o!#<

)*((R#$o!c&m&#n$o "# m#$=l#< =g!&#$=m&#n$o "#l conc!#$o #n con<$!ucc&on#< "# m#$=l;!#H=%!&c="o.

'*(( Ro$u!= "# !oc=.

Ta*la # ) !iveles de um*ral de da&o seg/n la velocidad máxima de partícula

+,+

DAQOS Y CONTROL DE LA VI8RACIÓN

UM8RAL DE DAQO POR VI8RACIÓN

Para determinar los niveles del um*ral de vi*ración da&ino en muc1os tipos di'erentesde estructuras se 1a llevado a ca*o una gran cantidad de tra*a<os. 8os niveles de




velocidad máxima de partícula 7ue están en la lista de la ta*la # 1an sido esta*lecidos

so*re la *ase de muc1as o*servaciones de campo y a1ora se utili+an con con'ian+a

en el dise&o de voladuras.

4in em*argo la varia*ilidad de las condiciones del sitio implica 7ue 1a*ría 7ue actuar

siempre con cautela si los niveles de vi*ración se acercan a los valores de um*ral.

+,,

UM8RAL DE DAQO POR VI8RACIÓNEl criterio de da&os utili+ado con más

'recuencia en áreas ur*anas

corresponde a una velocidad máxima

de partícula de 3$ mm:s 52 in:s6 7ue es

el nivel *a<o el cual se produce un da&o




el nivel *a<o el cual se produce un da&o

muy ligero en la mayoría de las

estructuras residenciales.

+,*





Figura #. ?iagrama típico de control de la vi*ración de una voladura.

+,-





Figura 2. rá'ico 1ipot,tico de la velocidad de partícula medida v:s la distanciaescalada de la voladura.

+,/

EFECTO DE LA FRECUENCIA DE LA VI8RACIÓN8a 'recuencia de la vi*ración tam*i,n es importante para evaluar el potencial de

da&o. 4i la 'recuencia principal 7ue es la 'recuencia de mayor amplitud de pulso es

aproximadamente igual a la 'recuencia natural de la estructura entonces 1ay un

riesgo de da&o mayor al 7ue existe cuando las 'recuencias principal y natural son

signi'icativamente di'erentes




signi'icativamente di'erentes.

8as voladuras de construcción típicas producen vi*raciones con 'recuencias

principales en un rango 7ue oscila entre 3$ y 2$$ B+.

8a muestra la relación entre la velocidad máxima de partícula la 'recuencia de la

vi*ración y el um*ral de da&o aproximado para las estructuras residenciales. Este

diagrama demuestra 7ue con un aumento de la 'recuencia tam*i,n aumenta la PP

permitida.

+,0

EFECTO DE LA FRECUENCIA DE LA VI8RACIÓN



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA+,1

EFECTO DE LA EOLOÍA4e 1a descu*ierto 7ue las vi*raciones de la voladura cam*ian ante la presencia de unestrato de so*recarga en el lugar de la medición. En general las vi*raciones medidasen el estrato de so*recarga tienen una 'recuencia menor y una amplitud mayor 7ue lasmedidas en la roca a la misma distancia de la voladura. >na consecuencia de esto es

7ue si la velocidad de partícula es aproximadamente la misma en dos puntos la menor'recuencia de las vi*raciones en el estrato de so*recarga 1ará 7ue las vi*raciones dela voladura sean perci*idas más 'ácilmente por las personas




la voladura sean perci*idas más 'ácilmente por las personas.

+*(

DISPOSITIVOS ELECTRÓNICOS Y MA3UINARIA

ARTÍCULO TIPO DE VI8RACIÓN CRITERIOS DE VI8RACIÓN

Algunos tipos de dispositivos electrónicos:el,ctricos son sensi*les a lasvi*raciones. Bay estudios reali+ados al respecto en estudios so*re dispositivos dedisco de computadoras en e7uipos de telecomunicaciones tales como estacionesde rel, y ca*les de 'i*ra óptica así como en e7uipos el,ctricos




DISPOSITIVOS DE DISCO DECOMPUTADORA

9EN FUNCIONAMIENTO:

-"!T0!>A#$2 mm de 3 a #$ 1+

$.$;H# mm de #3 a 3$ 1+$.2$ m:s2 de #$ a #3 1+

PA4ADERA[ #J.2 m:s2 ó J a #2 mm

DISPOSITIVOS DE DISCO DECOMPUTADORA

9DETENIDOS:

-"!T0!>A#.29$ mm de 3 a #$ 1+

$.2$ m:s2 de #$ a ;$$ 1+

PA4ADERA[ 2J.K; m:s2 ó 3 a #$ mm

ESTACIONES DE REL9EN FUNCIONAMIENTO:

-"!T0!>A $.JH m:s2 para todas las 'recuencias

PA4ADERA[ 2$ mm:s recomendada

CA8LE DE FI8RA ÓPTICA-"!T0!>A

2.3 MM ?E # A ; B2$ MM:42 ?E ; A 3 B

J.H# M:42 ?E 3 A #$.$$$ B

PA4ADERA[ 3 mm de ;$+*)

RESPUESTA 2UMANA A LAS VI8RACIONES DE UNA VOLADURA

8as personas son muy sensi*les a lasvi*raciones y pueden sentir los e'ectosde una voladura muc1o más allá de la

+ona de da&o potencial.

8a 'igura muestra la relación entre lal id d á i d tí l l




velocidad máxima de partícula la'recuencia y la posi*le respuesta1umana a las vi*raciones. Esta indica7ue las vi*raciones de *a<a 'recuenciason perci*idas más 'ácilmente 7ue lasvi*raciones de alta 'recuencia. 8a'recuencia de las vi*raciones de unavoladura oscila por lo general entre #$

y 3$ B+.

+*'

CONTROL DE VI8RACIONES

8a magnitud de las vi*raciones de una voladura en un punto particular depende de la distancia

de la voladura y del peso de carga por retardo 5-arga "perante6. Tam*i,n están los 'actores de

dise&o de voladura comentados a principios del curso siendo el más importante de ellos el uso

de retardos y la secuencia de detonación correcta para asegurar 7ue cada *arreno o 'ila de




*arrenos 'ragmenta 1acia al menos un 'rente li*re.

Para controlar los niveles de vi*ración a una distancia particular de la voladura es necesario

limitar la carga de explosivo detonada por retardo seg/n la relación PP entregada en la sesión

previa. El cálculo del peso de carga permitido por retardo o*tenido ya sea por voladuras de

prue*a o ta*las de dise&o determinará cuántos *arrenos pueden detonarse con un retardo

/nico.

4i el peso de la carga en un *arreno /nico supera lo permitido entonces 1a*rá 7ue per'orar

*arrenos más cortos o se podría utili+ar una carga intermedia.

+*+

INSPECCIÓN PREVIA A LA VOLADURAEn cual7uier lugar donde existe un potencial de da&o a las estructuras de*ido a las

vi*raciones de voladura por lo general resulta prudente reali+ar una inspección previa

a la voladura en todas las estructuras u*icadas dentro de la +ona de da&o potencial5'otogra'ías y:o gra*aciones de video donde sea apropiado todas las grietas

preexistentes otros da&os estructurales y pro*lemas de drena<e6




preexistentes otros da&os estructurales y pro*lemas de drena<e6.

DATOB 8a "'icina de Minas a -ielo A*ierto de los Estados >nidos 1a preparado un

m,todo estandari+ado de registro de da&os estructurales 7ue asegura la

sistematicidad y rigurosidad de la inspección. Además de la inspección de

construcciones un programa de relaciones p/*licas 7ue in'orme a las personas del

programa de voladura y las mediciones de vi*raciones reales minimi+ará por logeneral las 7ue<as y eliminará las demandas por da&os 'alsas.

+*,

CONTROL DE PROYECCIÓN DE MATERIAL AL AIRE VOLADURA AREA

Y RUIDO

CONTROL DE PROYECCIÓN DE MATERIAL AL AIRE

F&gu!= )=. -ausas comunes de laproyección de material al aire.




F&gu!= )%. -ausas comunes dela proyección de material al aire.

+**

F&gu!= )c. -ausas comunesde la proyección de material alaire.

CAUSAS COMUNES DE PROYECCIÓN DE MATERIAL AL AIRE




-uando el volumen de roca 7ue 1ay por cada tiro en la 'ila del 'rente es inadecuadoo cuando la columna del taco es demasiado corta se 'orma un cráter desde el 7uese proyectan rocas 7ue pueden alcan+ar distancias considera*les 5'igura #a * c6.8a ilustración tam*i,n demuestra 7ue la proyección de material al aire puede serprovocada por un mal alineamiento de la per'oradora y condiciones geológicas 7ue

permiten el escape de los gases de la explosión a la atmós'era a lo largo de lasdiscontinuidades de la masa de roca.

+*-

Proyección máxima de material al aire

en 'unción del 'actor de carga en las

prue*as reali+adas por la 4Ledis1

?etonic Researc1 Foundation.

8a 4Ledis1 ?etonic Researc1

CAUSAS COMUNES DE PROYECCIÓN DE MATERIAL AL AIRE




Foundation recomienda utili+ar una

longitud de la columna del taco

correspondiente a K$ veces el diámetro

del *arreno la 7ue está en línea con la

longitud de columna óptima

generalmente recomendada de $.9 a 2

veces el volumen de roca por taco.

+*/

VI8RACIONES CAUSADAS POR VOLADURAS

VI8RACIONES DE SUELOS 9TIERRA:

-uando se detona una carga explosiva se genera una cantidad grande deenergía.

a6 oladuras *ien dise&adas usan la mayoría de esta energía para'ragmentar y despla+ar la masa de roca.

*6 oladuras mal dise&adas desperdician la energía del explosivo




*6 oladuras mal dise&adas desperdician la energía del explosivoconvirti,ndola en vi*ración de tierra.

i*ración terrestre es un movimiento de onda extendi,ndose desde el sitiode voladura.

a6 A medida 7ue la onda se propaga ale<ándose del taladro su energíase reduce.

*6 8as partículas de tierra oscilan como respuesta a la llegada de la

onda esta oscilación se conoce como movimiento de partícula.

+*0

MOVIMIENTO DE PARTÍCULA ES ENERALMENTE CLASIFICADO EN DOSCATEORÍAS

a6 "ndas de cuerpo 7ue via<an dentro de la masa rocosa.

*6 "ndas super'iciales 7ue via<an so*re la super'icie.

INTER>REACCIÓN DE ONDA CON LA MASA ROCOSA





INTER>REACCIÓN DE ONDA CON LA MASA ROCOSA

a6 ?espu,s de la detonación la roca es comprimida con la llegada de la onda decompresión llamada onda YPZ.

*6 Muy próximo la onda de desli+amiento 5s1ear6 llamada onda Y4Z llega y trata de <alar o separar la roca.

c6 A medida 7ue las ondas de vi*ración llegan a las <untas de rocas planos deestrati'icación cara li*re y la super'icie ellas son re'le<adas.

d6 -uando las ondas llegan a la super'icie crean ondas super'iciales similares a lasolas so*re el agua con las partículas oscilando ida y vuelta.

+*1

EFECTO DE LAS ONDAS XP Y XS SO8RE LAS ESTRUCTURAS

EFECTO DE LA PROPAACIÓN DE LA ONDA XP



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA+-(

EFECTO DE LA PROPAACIÓN DE LA ONDA XS

COMPONENTES DE VI8RACIÓN DE SUELOS

). DESPLAZAMIENTO 9D:

a6 8a distancia 7ue las partículas oscilan ida y vuelta medido en 'raccionesde milímetro.

' VELOCIDAD 9V:





'. VELOCIDAD 9V:

a6 8a velocidad a la cual las partículas oscilan.

*6 8a velocidad máxima a la 7ue las partículas se mueven se llamavelocidad pico de partícula 5PP6 y se usa en la determinación deda&os.

c6 elocidad máxima de partícula se mide en milímetros por segundo5mm:s6 o pulgadas por seg. 5pulg:seg6.

d6 -argas so*re con'inadas pueden incrementar velocidad de partícula .

+-)

a6 El n/mero de veces 7ue una partícula se mueve ida y vuelta 5oscila6 enun segundo.

*6 >n movimiento ida y vuelta se llama una oscilación o un ciclo.c6 El n/mero de oscilaciones 7ue una partícula 1ace cuando es expuesta

a una onda de vi*ración medida en ciclo por segundo o Bert+ 5B+6

+. FRECUENCIA 9F:





a una onda de vi*ración medida en ciclo por segundo o Bert+ 5B+6.

a6 ? : 52 [ [ F6

*6 2 [ [ F [ ?

c6 F : 52 [ [ ?6

,. RELACIONAMIENTOS E3UIVALENCIAS

+-'

DIRECCIONES RELATIVAS DE VI8RACIÓN DE SUELOS

). TRANSVERSAL

• Movimiento 1ori+ontal en ángulo recto a la voladura.

'. VERTICAL





• Movimiento 1acia arri*a y a*a<o.

+. LONITUDINAL• Movimiento 1ori+ontal a lo largo de la línea entre el sismógra'o y la

voladura.

+-+

CONSIDERACIONES DE FRECUENCIA DE VI8RACIÓN DE SUELOS

). FRECUENCIA NATURAL O DE RESONANCIA

a6 -ual7uier estructura residencial o industrial oscila naturalmente.

*6 Estas oscilaciones son extremadamente pe7ue&as en despla+amiento yusualmente en el rango de ; O #3 ciclos por segundo 5;)#3 B+6 estemovimiento se llama H!#cu#nc&= !#<on=n$# de la estructura





movimiento se llama H!#cu#nc&= !#<on=n$# de la estructura.

c6 4i una estructura es in'luenciada por una onda de vi*ración con la misma'recuencia de la 'recuencia resonante de esa estructura sonampli'icados similar al vaso de cristal rompi,ndose cuando la vo+ delcantante llega a la 'recuencia natural del vaso.

+-,

• 8a composición de los suelos entre el área de voladura y estructuras cercanastiene una gran in'luencia en la 'recuencia y tama&o de la onda de vi*ración.

• >n 'actor grande controlando la 'recuencia y despla+amiento de la onda devi*ración es la pro'undidad de la capa vegetal o encape 5over*urden6 entre elárea de voladura y las estructuras.

MODIFICACIÓN EOLÓICA DE FRECUENCIA DE VI8RACIÓN





• 4e sa*e de sitios con una capa grande de tierra vegetal 5top soil6 7ue 1anproducido vi*raciones de suelos #$ veces más 'uertes 7ue sitios con una

pe7ue&a capa de tierra so*re el manto rocoso.• 4i la capa de encape 5over*urden6 y las ondas de estr,s producidas por una

voladura son correctas la onda de estr,s re'le<ada 1acia la super'icie alcan+ala onda de super'icie en el momento exacto y se crea una onda de super'iciecon una magnitud más alta.

•A medida la distancia del sitio de voladura se incrementa altas 'recuenciasdisminuyen y predominan las 'recuencias *a<as.

+-*

• 0gual 7ue el encape 5over*urden6 puede causar la ampli'icación de

vi*raciones de suelos por medio de sumar las ondas de estr,s re'le<adas eltiempo entre taladros en una voladura pueden causar la ampli'icación deciertas 'recuencias.

MODIFICACIÓN DE FRECUENCIA DE VI8RACIÓN INDUCIDA POR VOLADURA.





• 8a onda de estr,s de la detonación de cada taladro puede llegar a lasuper'icie en el momento adecuado para ampli'icar la onda de super'icie

5esto se llama &n$#!H#!#nc&= con<$!uc$&=6• 8a secuencia de detonación de una voladura puede causar tam*i,n 7ue

ciertas 'recuencias sean eliminadas a trav,s de la &n$#!H#!#nc&= "#<$!uc$&=.• Por medio del dise&o de voladuras 7ue causen inter'erencia destructiva de

'recuencias *a<as vi*ración de suelos puede ser controlado.

+--

• Puede resultar en vi*raciones 7ue contengan cantidades signi'icativas de energía

de *a<a 'recuencia 5;) #3 B+6.


MODIFICACIÓN DE FRECUENCIA POR EOLOÍA ADVERSA O POR DISEQO DE

SOLADURA.




• Frecuencia de vi*ración en este rango 5; O #3 B+6 pueden causar da&os en niveles

de PP relativamente *a<os.• A medida se incrementan la 'recuencia los e'ectos de vi*ración en estructuras

residenciales no son tan signi'icativos por7ue la 'recuencia de la onda de vi*ración

se acercara menos a la 'recuencia de resonancia de la estructura.

+-/

DAQOS CAUSADOS POR VI8RACIÓN DE VOLADURAS

?a&o inicial ra<aduras cosm,ticas menores alargando algunas ra<aduras vie<as

#; O 9$ mm:s 5$.3)2.93 pies:s6.


CLASIFICACIÓN DE DAQOS




#; 9$ mm:s 5$.3 2.93 pies:s6.

?a&os menores ra<aduras de repello ra<aduras 'inas en el cemento alrededor

de ladrillos o *lo7ues ra<aduras 1asta de ; mm 9$ O #K$ mm:s 52.93 O 3.3

pies:s6.

?a&os mayores desprendimiento de encementados ra<aduras pe7ue&as

a*ri,ndose da&o estructural y de*ilitamiento #K$ mm:s 53.3 pies:s6.

+-0

ESTIMACIÓN DE DAQOS POR VI8RACIÓN




CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA+-1

ESTIMACIÓN DE DAQOS POR VI8RACIÓN




CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA+/(

RECLAMOS OCASIONADOS POR VOLADURAS

• Estos reclamos siempre de*en ser tomados en serio.

• Pueden resultar no solo en litigación en la cortes sino tam*i,n en nuevas

+oni'icaciones y el cierre de su operación





+oni'icaciones y el cierre de su operación.

• Para determinar si los reclamos son validos un análisis de espectro de respuestas

es necesario.

• >n análisis de espectro de respuestas determina la 'recuencia dominante del

evento y anali+a 'recuencias en t,rminos de pro*a*ilidades de da&os

estructurales.

+/)

MONITOREO Y CONTROL DE VI8RACIONES

vi*ración de suelos) elocidad Pico de Partícula 5mm:s6

constante relacionada a propiedades del sitio y de la roca


). FORMULA DE PREDICCIÓN DE VELOCIDAD PICO DE PARTÍCULAB B

'

R

, V

= 5.0




constante relacionada a propiedades del sitio y de la roca.

R ?istancia entre la carga y punto de inter,s 5m6

Q -arga máxima instantánea 5g6( constante relacionada a las propiedades del sitio y las rocas5usualmente es #.6

El 'actor 7 variara con el con'inamiento como sigue=

-on'inamiento *a<o 3$$

-on'inamiento normal ##K$

-on'inamiento alto 3$$$+/'

MONITOREO Y CONTROL DE VI8RACIONES

• Es la me<or 'orma para determinar el peso de carga adecuado y protegersecontra reclamos de da&os.

• ?ise&os de voladura pueden ser a<ustados para lograr la máxima producción

'. CONTROL DE VI8RACIONES CON EL USO DEL SISMÓRAFO





p < p g p

manteniendo niveles de vi*ración 7ue minimicen reclamos.

• ?atos del sismógra'o pueden dar in'ormación relacionada a la e'iciencia de lavoladura.

• El uso de sismógra'os son la me<or de'ensa contra reclamos de da&os.

+/+

• Reduciendo el peso de carga puede causar so*re con'inamiento y producirvi*ración excesiva.

• Precisión de los detonadores <uegan un papel importante en controlar ymodi'icar vi*raciones.

• -ontrol de vi*ración es e'ectivo con detonadores 7ue tienen variaciones

VI8RACIONES CAUSADAS POR VOLADURASUSANDO DISEQOS DE VOLADURAS PARA CONTROLAR VI8RACIONES




-ontrol de vi*ración es e'ectivo con detonadores 7ue tienen variacionesestándar menores de 3 ms.

• ariaciones estándar mayores a #$ ms 1acen m,todos de predicción y controlcasi nulos.

• ?etonadores precisos de*en ser usados en com*inación con conocimiento dela geología local para controlar e'ectivamente vi*raciones producidas por unavoladura.

• Estos conocimientos de geología pueden ser provistos por prue*a de ladetonación de una carga /nica y análisis detallado de las ondas de vi*ración.

+/,

TIPOS DE SISMÓRAFOS 9MONITORES SÍSMICOS:

). UNIDADES 3UE IMPRIMEN RESULTADOS EN PAPEL

• Anali+an los datos del evento de vi*ración y generan una impresión dela onda de vi*ración velocidad pico de partícula y golpe de aireinmediatamente despu,s de la voladura.

P / i i ' ió d l i *á i





• Proveen /nicamente in'ormación de regulaciones *ásica.

'. UNIDADES DE RA8ACIÓN DE DATOS• eneran gra*ación completa de eventos a varias velocidades de

muestreo

• Almacenan datos de vi*ración en varios medios.

• Análisis de 'orma de onda completa permite la identi'icación de áreasde pro*lemas potenciales.

• ?atos pueden ser muy /tiles en casos legales.

+/*

I. DESARROLLANDO UN PRORAMA DE CONTROL Y MONITOREO DE VI8RACIÓN

• 0nspección 1ec1a para esta*lecer las condiciones de una casa o

estructura antes de la voladura.

• >na inspección pre)voladura de*e ser 1ec1a de cual7uier estructura

). INSPECCIONES 9AUDITORIAS: DE PRE > VOLADURAS





dentro de un radio de H$$ m del sitio de voladura.

• -on'licto de intereses pueden ser evitados si la inspección es 1ec1a por

un tercero independiente.

• >n reporte escrito de la inspección de*e ser retenido para 'uturo uso y

entregado al due&o de la estructura si es necesario.

+/-

• 8a me<or protección es iniciar monitoreo antes de 7ue los reclamos comiencen.

• Todas las voladuras de*en ser monitoreadas para protección legal.

• Monitores pueden ser colocados en distintos lugares para generar in'ormación

de vi*ración del área completa.


'. MONITOREO SÍSMICO




• Reci*iendo permiso de los vecinos para monitorear en su propiedad puede

ayudar esta*lecer *uenas relaciones p/*licas.

• Mantenga registros de voladuras y vi*raciones cuidadosamente.

• Registros sísmicos de*en ser almacenados en 'orma organi+ada y en lugar

seguro durante una litigación no es 'uera de lo usual 7ue le pidan al usuario de

explosivos 7ue sa7ue registros de 3)9 a&os atrás.

+//

• El geó'ono de*e estar enterrado y nivelado en el suelo para lograr acople completo

y total con la 'lec1a apuntando 1acia la voladura.• 4i enterrarlo no es posi*le entonces el geó'ono de*e estar 'irmemente plantado al

suelo con una *olsa de arena so*re el geo'ono.

+. COLOCACIÓN DE SISMÓRAFOS





suelo con una *olsa de arena so*re el geo'ono.

• 4i el geo'ono no puede ser plantado 'irmemente de*e usar *olsa de arena para

asegurarse un *uen acoplamiento geo'ono O suelo así evitar lecturas 'alsas.

• El micró'ono de*e ser colocado al monta<e adecuado del instrumento.

• El micró'ono de*e estar # metro so*re el suelo y posicionado por lo menso 2

metros de paredes re'lectoras.• -olo7ue el geó'ono en el suelo en la es7uina de la estructura más cercana a la

voladura.+/0

+. COLOCACIÓN DE SISMÓRAFOS

Evite monitoreos dentro de estructuras en veredas de piso y accesos

ve1iculares por7ue estos lugares pueden a'ectar las vi*raciones de suelos

reales. Para distinguir pro*lemas entre vi*raciones de suelo y aire se pueden conectar

dos sensores interconectados uno dentro y otro 'uera de la estructura.

, AN4LISIS DE DATOS





,. AN4LISIS DE DATOS

Análisis de datos puede ser 1ec1o en el campo o por un tercero independiente.

Análisis por un tercero puede *ene'iciar al usuario para darle mayor

credi*ilidad al registro identi'icando pro*lemas de instrumentación cali*raron o

procedimientos antes 7ue estos se conviertan en pro*lemas serios tam*i,n es

posi*le identi'icar posi*les pro*lemas de dise&os y medida correctivas pueden

ser sugeridas.

+/1

CONTROL DE FRECUENCIAS Y AMPLITUDES DE VI8RACIÓN DE VOLADURAS

#. ES POSI8LE PREDECIR Y AUSTAR LAS FRECUENCIAS 8AAS DEVI8RACIÓN EN VOLADURAS

• 4i la onda de estr,s de la detonación de la carga inter'iere con onda de

super'icie la onda de vi*ración puede ser reducida en algunas 'recuencias.





• análisis por computadora puede determinar el retardo óptimo para minimi+ar la

producción de vi*ración *a<a 'recuencia producida por una voladura.

• Este análisis re7uiere 7ue una carga /nica sea detonada en el área de voladura

y la resultante 'orma de onda sea registrado en lo puntos de inter,s O estos

datos son usados para determinar el retardo optimo para maximi+arinter'erencia destructiva de la energía de *a<a 'recuencia.

+0(

EEMPLO DE REISTRO DE ONDAS DE DISPARO



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA+0)

VELOCIDAD PICO DE PARTICULAVS. LA DISTANCIA ESCALAR

TOLERANCIA 2UMANA A

VI8RACIONES A DIFERENTESDISTANCIAS ESCALARES DE LAVOLADURA



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA+0'

VI8RACIÓN DE OLPE DE AIRE 9ONDA AREA:

• olpe de aire es una onda de compresión similar a la onda YPZ o*servada enondas de estr,s terrestres.

• olpe de aire puede ser el resultado de la detonación de explosivo sin

'i

). CAUSAS DE OLPE DE AIRE





con'inar.

• Movimiento violento de la cara li*re durante una voladura puede tam*i,n

resultar en golpe de aire.

• etas de lodo de arcilla retacado insu'iciente *urden inadecuado

5usualmente asociadas con prácticas malas de per'oración6 pueden resultar

en pro*lemas de golpe de aire.

• olpe de aire es medido en deci*eles 5d(6.

+0+

'. CONCENTRACIÓN 9ENFO3UE: DE OLPE DE AIRE• (a<o ciertas condiciones golpe de aire puede ser concentrado 5en'ocado6 en

algunas direcciones.

• 0nversiones de temperatura si la temperatura del aire se incrementa al igual

7ue la distancia a la super'icie del suelo el golpe de aire puede re*otar deregreso a tierra.

• E'ecto del viento e'ectos de golpe de aire son mayores viento a*a<o.

+ MONITOREO DE OLPE DE AIRE





+. MONITOREO DE OLPE DE AIRE• Registradores de pico máximo llenan re7uisitos para monitoreo de golpe de aire

para estar dentro de las leyes pero no ayudan a determinar la causa de laso*represión.

• 0nstrumentos 7ue registran 'orma de onda completa pueden ayudar adeterminar la 'uente de la so*represión en relación a la detonaron de la primeracarga explosiva.

• Picos no relacionados a la voladura pueden ser identi'icados con instrumentos7ue registran 'orma de onda completa.

+0,

VI8RACIÓN DE OLPE DE AIRE

MONITOREO DE OLPE DE AIRE

• !0E8E4 M0M"4 ?E 4"(REPRE40"! ?E A0RE.




CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA+0*


,. NIVELES DE ROMPIMIENTO DE VIDRIO




CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA+0-


REDUCCIÓN DE OLPE DE AIRE -on'inar explosivos adecuadamente@ *urden y espaciamientos su'icientes

per'oración precisa material y atura de atacado adecuado. Evite el uso de cordón detonante en la super'icie para iniciación. -argue taladros de acuerdo a la geología presente 5evite la so*recarga de

i í 6





espacios vacíos o vetas suaves6 "riente la cara li*re ale<ándola del punto de inter,s. Evite ce*ado de collar 5parte superior de columna de explosivo6 >sar periodos de retardo adecuados entre líneas y entre *arrenos de una

línea. Evitar 1acer voladuras cuando lo vientos predominantes están dirigidos

1acia el punto de inter,s.

+0/

EFECTO DE LAS CONDICIONES ATMOSFRICAS EN LA VOLADURA AREA



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA+00

CONTROL DE ONDA AREA Y EL RUIDO

• Estos dos pro*lemas se consideran de 'orma con<unta pues am*os surgen de*ido

a la misma causa. 8a onda a,rea 7ue se produce cerca de la voladura misma

puede causar da&o estructural tal como la rotura de vidrios. El ruido en el 7uederiva la voladura a,rea puede provocar molestias y dar origen a 7ue<as de las

personas 7ue viven cerca del sitio de la explotación:cantera.




p 7 p

• 8os 'actores 7ue contri*uyen al desarrollo de una onda área y de ruido incluyen la

so*recarga de los *arrenos un taco malo un cordón detonante descu*ierto el

ingreso de aire en las grietas desarrolladas en la roca y el uso de vol/menes de

roca por taco inadecuados 7ue originan cráteres.

• 8a propagación de la onda de presión depende de las condiciones atmos',ricas

7ue incluyen la temperatura el viento y la relación presión *arom,trica:altitud.

+01

RESPUESTA 2UMANA Y ESTRUCTURAL AL NIVEL DE PRESIÓN AC5STICA



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA+1(

SO8REPRESIÓN EN FUNCIÓN DE LA DISTANCIA ESCALADA PARA LA

VOLADURA DE UN 8ANCO



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA+1)

)'. CONTROL DE DAQOS SEURIDAD YPREVENCIÓN DE ACCIDENTES



PREVENCIÓN DE ACCIDENTES

+1'

0ng. Rómulo Muc1o

A*ril 2$#3

STAS CONCIENTE DE TODOS LOS PELIROS 3UE ENFRENTASEN EL 8ANCO



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA+1+


8as voladuras reali+adas en áreas ur*anas de*en controlarse para garanti+ar laprevención de da&os a estructuras y las molestias a las personas 7ue viven y tra*a<anen la +ona. 8as voladuras causan tres tipos de da&os =

?a&os estructurales de*ido a la vi*ración del terreno inducida en la roca por elexplosivo detonante.

?a&os de*ido a la proyección de m=$#!&=l =l =&!# o 'lyrocNs desde el área de la




p y yvoladura.

?a&os de*ido a la onda a,rea y el !u&"o.

+1,

Al momento de dise&ar una voladura en un área ur*ana 1a*ría 7ue tomar en

consideración tanto el potencial de da&o en la +ona de la voladura como las posi*les

molestias a las personas 7ue están a una distancia considera*le del área donde esta

se desarrolla. 8as molestias a las personas 7ue viven 'uera de la +ona de da&o

potencial pueden dar origen a 7ue<as y a demandas por da&os posi*lemente 'alsas





potencial pueden dar origen a 7ue<as y a demandas por da&os posi*lemente 'alsas.

Por este motivo esta y las dos sesiones 7ue siguen a continuación entregan

in'ormación so*re los niveles de vi*raciones y onda a,rea permitidos y comentan los

m,todos 7ue existen para prevenir da&os estructurales y molestias a la po*lación.

+1*

SEURIDAD Y PREVENCIÓN DE ACCIDENTES

ENERAL• 8as operaciones de voladura tienen 7ue ser seguras y e'icientes en t,rminos de

costos. !o o*stante pese al rápido incremento de las presiones para minimi+ar

costos y el período de excavación así como para maximi+ar la e'iciencia glo*al decostos todo el personal relevante de*e reconocer y recordar 7ue el o*<etivoprincipal es la seguridad total. 4ólo despu,s de 7ue se 1a esta*lecido unaoperación de voladura segura se puede comen+ar a considerar la e'iciencia de




p g pcostos.

• Todas las personas 7ue manipulan y utili+an explosivos de*erían recordar en todomomento 7ue están tra*a<ando con materiales 7ue pueden ser peligrosos. 8osexplosivos son seguros si se los mane<a de 'orma adecuada. !o o*stante en lasmanos de personas descuidadas o sin experiencia son capaces de provocarmuerte y destrucción.

+1-

PERSONAL

• Todas las operaciones de voladura de*en reali+arse *a<o la supervisión y la

responsa*ilidad directa de un explosivero experimentado y con una licencia válida para

el tipo de voladura en e<ecución. A medida 7ue disminuye el n/mero de personas 7uemanipulan los explosivos tam*i,n lo 1ace la pro*a*ilidad de 7ue ocurra un accidente.

• En los lugares donde 1ay personal 7ue tra*a<a de 'orma con<unta las diversas tareas





g y p 7 < <

relacionadas con la carga y el disparo de la voladura de*erían dividirse de manera tal

7ue cada persona tenga una tarea claramente de'inida 7ue cumplir.

• 8as personas 7ue manipulan los explosivos de*erían comprender los explosivos y

sa*er cuáles prácticas son seguras y cuáles son peligrosas.

• >na persona totalmente inexperta de*ería reci*ir siempre instrucciones precisas antesde 7ue si7uiera se le permita manipular explosivos.

+1/

PERSONAL

• A las personas no sólo de*e ense&árseles prácticas seguras sino 7ue ellas

tam*i,n de*en ponerlas en práctica. Por consiguiente se de*en mantenerse unasupervisión cuidadosa y una disciplina estricta.

• Muy pocos accidentes relacionados con voladuras son provocados por la 'alta de





conocimiento o experiencia. Por lo general ellos son el resultado de una actitud

mental 7ue no pone la seguridad delante de las demás consideraciones.

+10

PREPARATIVOS EN EL 4REA DE LA VOLADURA

• 8os explosivos detonadores o ce*os no de*erían colocarse=

En lugares donde puedan reci*ir el impacto de la caída de una roca o otros

o*<etos.

En o cerca de un camino para ve1ículos





En o cerca de un camino para ve1ículos.

• Es esencial 7ue los detonadores el,ctricos se mantengan ale<ados de *om*asel,ctricas ca*les luces interruptores motores de arran7ue generadores

*aterías etc. 8as ca<as de los detonadores de*erían mantenerse cerradas 1asta

7ue se inicie la carga.

+11

PERFORACIÓN DE E6PLOSIVOS 9TIROS CORTADOS:• 8a per'oración de los explosivos es pro*a*lemente la causa más com/n de

accidentes serios relacionados con voladuras cuando se están excavando t/nelesy +an<as.

• Antes de comen+ar a per'orar el 'rente de*ería ser examinado meticulosamentepara detectar cual7uier evidencia de un explosivo no detonado.

• En consecuencia 1a*ría 7ue 1acer un gran es'uer+o para locali+ar y sacar losexplosivos no detonados=





explosivos no detonados= 8impiando por inundación todos los *ootlegs y los *arrenos con interrupciones.

8avando cuidadosamente el 'rente con un potente c1orro de agua.• 8a pro*a*ilidad de de<ar explosivos en el 'rente puede minimi+arse per'orando la

serie de manera 7ue= El 'ondo de todos los *arrenos est, a la misma distancia del 'rente.

>na carga no pueda interrumpir a otra adyacente 7ue se dispare conposterioridad.

,((

PR4CTICAS DE CARA INSEURAS

8a mayoría de los accidentes 7ue ocurren en esta categoría son el resultado de golpes 5p.

e<. un atacado demasiado en,rgico6 durante las operaciones de carg

8as siguientes precauciones tam*i,n ayudarán a eliminar este tipo de accidente.

8os taladros de*erían limpiarse antes de reali+ar cual7uier intento de carga.

8os taladors de*erían medirse con un palo de carga 5para los *arrenos 1ori+ontales6 o





p g 5p 6

una cinta m,trica plomada 5para los *arrenos muy pro'undos6 para controlar su longitud

y condición. 4i se presenta alguna o*strucción no de*ería reali+arse ning/n intento de

'or+ar los explosivos para 7ue pasen. 8os *arrenos no de*erían cargarse si su diámetro

no es lo su'icientemente amplio como para alo<ar los cartuc1os sin tener 7ue 'or+arlos.

8os 'orros exteriores de papel o cartón de los cartuc1os de dinamita no de*erían

retirarse nunc= pues esto aumenta enormemente el riesgo de 'ricción.

,()

PR4CTICAS DE CARA INSEURAS

El cartuc1o del ce*o no de*ería ra<arse nunc=. En un cartuc1o de explosivo sólo

de*ería colocarse un detonador /nico.

El cartuc1o del ce*o no de*e atacarse nunc= sino simplemente empu<árselo o

*a<árselo 1asta la posición. 4i el ce*o se llegase a atascar imposi*ilitándose su

movimiento 1acia adelante o 1acia atrás con una presión suave no de*ería





movimiento 1acia adelante o 1acia atrás con una presión suave no de*ería

aplicarse una presión adicional para desatascarlo. Ba*ría 7ue tener cuidado para evitar 7ue el detonador se separe del ce*o

durante la operación de carga.

,('

DISPARO PREMATURO DE VOLADURAS ELCTRICAS

Al disparar series de *arrenos por medios el,ctricos resulta esencial protegerse

contra=

8a aplicación accidental de la corriente del disparo antes de 7ue todas las

personas lleguen a un lugar seguro





8a entrada de una corriente externa en el circuito del detonador 57ue podría

resultar en una voladura antes de tiempo6

8a electricidad externa es la energía el,ctrica no deseada 7ue puede ingresar a los

circuitos del detonador y 7ue proviene de 'uentes producidas tanto por la

naturale+a como por el 1om*re.

,(+

ELECTRICIDAD EST4TICA

-iertas condiciones pueden provocar la acumulación de peligrosas cargas de

electricidad estática. 8a conexión a tierra de estas cargas a trav,s de un detonador

el,ctrico puede tener como resultado una c1ispa su'icientemente intensa como

para provocar el disparo del detonador.





Este riesgo 1a de evitarse cuando se sopla A!F" so*re o cerca de los alam*res

conductores del detonador. ?e*ido a 7ue la electricidad estática puede generarse

a medida 7ue se está soplando A!F" en el *arreno no puede permitirse su

acumulación y de*e eliminarse continuamente mediante el uso de un *uen sistema

de carga semiconductor.

,(,

CORRIENTES DE FUA

8a corriente el,ctrica 7ue 'luye a trav,s de un ca*le el,ctrico desde una *atería un

generador o un trans'ormador 1asta motores u otros e7uipos el,ctricos siempre regresará a

esa 'uente por cual7uier vía 7ue est, disponi*le.

8os riesgos 7ue representan las corrientes de 'uga pueden reducirse en gran medida por

medio de=

8a conexión de todos los e7uipos el,ctricos a una puesta a tierra de *a<a resistencia 5no

á d 1 i 6





más de # o1mio6.

8a conexión el,ctrica con<unta de todos los rieles tu*erías ca*les *lindados etc. aintervalos de 'recuencia.

El mantenimiento del aislamiento y de los aislantes de ca*les el,ctricos en *uen estado.

El mantenimiento del ca*le de disparo de la voladura y el circuito detonador

completamente aislado de la tierra otros conductores y posi*les 'uentes de corrientes de

'uga. ?e<ando todos los ca*les del detonador en corto circuito y 'orrados 1asta 7ue se 1agan

las conexiones para disparar la voladura.,(*

LÍNEAS DE TRANSMISIÓN ELCTRICA

-uando el circuito detonador está u*icado cerca de una línea de transmisión 1ay una

posi*ilidad de 7ue una voladura el,ctrica pueda detonar antes de tiempo. A7uí pueden

estar involucrados los siguientes riesgos=





8a corriente de 'uga= causada por la conexión a tierra accidental de la línea

el,ctrica

8a descarga de un rayo= de*ido a sus excelentes sistemas de conexión a tierra

las líneas el,ctricas pueden conducir la descarga del rayo a trav,s de grandes

distancias 51asta casi #3 Nm 5H millas66

,(-

LOS RAYOS

• >na serie de accidentes 'atales 1an sido causados por la caída de rayos mientras

se reali+a*an operaciones de voladura el,ctrica.

• En los casos en los 7ue se e'ect/a una voladura el,ctrica se recomienda=

Mantener un punto de o*servación durante las temporadas con gran cantidad





de tormentas el,ctricas

-rear un sistema estándar de advertencia para alertar al personal de la

voladura

-esar las operaciones de voladura cada ve+ 7ue una tormenta el,ctrica sea

inminente 5los instrumentos para detectar la aproximación de una tormentael,ctrica están a1ora en uso en muc1as operaciones en el extran<ero6.

,(/

INICIACIÓN ACCIDENTAL POR LLAMAS C2ISPAS ETC.

• 8os explosivos y los detonadores no de*erían exponerse a llamas c1ispas o a un calor

excesivo. Estas 1an sido una causa de accidentes y por lo tanto se recomienda seguir

las siguientes precauciones=

– !o permitir llamas a*iertas cerca de operaciones de carga

– Pro1i*ir 'umar cerca de operaciones de carga o cerca de explosivos y detonadores





p g p y

– !o de*erían permitirse materiales in'lama*les o cual7uier ma7uinaría 7ue sea

propensa a producir c1ispas en el área de la voladura

– 8os tacos de*erían usarse en todos los *arrenos pro'undos. Esta medida no sólo

protege la carga de llamas y c1ispas sino 7ue tam*i,n aumenta el con'inamiento y

la e'iciencia del explosivo en t,rminos de voladura

,(0

INCENDIOS DE E6PLOSIVOS

• >na de las lecciones más importantes 7ue de*en aprenderse en t,rminos de la

seguridad de explosivos:voladuras es 7ue NUNCA 1ay 7ue com*atir los incendios

de explosivos. 8as dinamitas el A!F" los cordones detonantes e incluso algunos

explosivos en emulsión se 7uemarán. 8os *om*eros están entrenados para apagar

todos los incendios !o o*stante algunos de ellos puede 7ue no se den cuenta de





todos los incendios. !o o*stante algunos de ellos puede 7ue no se den cuenta de

7ue los explosivos en llama pueden detonar algo 7ue ocurre a menudo. 4i *ien nosiempre ocurre una detonación siempre se de*ería asumir 7ue cual7uier explosivo

en llama detonará de inmediato. NO com*ata los incendios de explosivos. Baga

todo lo posi*le para evacuar el área y mantener ale<ados a los *om*eros. ?e<e 7ue

el incendio arda y 7ue si explota o<alá no 1aya nadie en las cercanías.

,(1

DEMORA E6CESIVA EN EL 4REA DE LA VOLADURA• !umerosos accidentes 1an sido provocados por tardar demasiado tiempo en o

cerca del área de la voladura despu,s de 7ue se 1a encendido una mec1a. Amenudo tales accidentes son re'eridos como voladuras prematuras aun7ue en

realidad ellos ocurren de*ido a la 'alta de conocimiento de la velocidad decom*ustión de la mec1a segura o a una 'alla en el cálculo del tiempo re7ueridopara llegar a un lugar seguro.

• 8as siguientes precauciones de*erían 1acerse cumplir estrictamente=





En los lugares con 1umedad de*e actuarse con precaución para proteger el

extremo de la mec1a del contacto con el suelo 1/medo 8os dinamiteros de*en conocer la velocidad de com*ustión de la mec1a

utili+ada NUNCA se de*e utili+ar una mec1a más corta 7ue la especi'icada en las

normativas

?espu,s de 7ue se 1a encendido una mec1a no se de*ería reali+ar ning/ntra*a<o. Todos los tra*a<os necesarios de*erían terminarse con anticipación.

,)(

RESUARDO INSUFICIENTE

• Algunos accidentes serios y a menudo 'atales 1an ocurrido cuando las personas

1an sido golpeadas por material proyectado al aire. El personal de*ería=

– Estar 'uera del alcance del material proyectado 57ue puede re*otar desde un

talud adyacente o desde los muros de un t/nel o re*otar 1acia áreas 7ue

'ueron consideradas erróneamente como seguras6





'ueron consideradas erróneamente como seguras6

– Estar lo su'icientemente ale<ado de la voladura como para evitar posi*les

1eridas producto de la voladura a,rea

,))

VENTILACIÓN INSUFICIENTE DESPUS DE LA VOLADURA

• ?espu,s de disparar una serie de *arrenos de un t/nel se de*e proporcionarsu'iciente ventilación arti'icial para asegurar 7ue las condiciones de tra*a<o en el'rente vuelvan a ser seguras dentro de un período de tiempo ra+ona*lementecorto. 4in em*argo no siempre existen las condiciones ideales y los gases tóxicosde las voladuras 1an dado como resultado una serie de accidentes graves y enalgunos casos 'atales.





• En las voladuras de t/neles se de*erían utili+ar /nicamente compuestos de

explosivos con e7uili*rio de oxígeno. El monóxido de car*ono 5-"6 el gas tóxicomás persistente está presente 1asta cierto grado despu,s de cada voladura. El-" no es solu*le en agua y no puede disiparse por medio de la aspersión de aguao mo<ando la pila de roca volada.

• El /nico m,todo adecuado 7ue permite controlar los niveles de -" es la dispersión

o la dilución a trav,s de una ventilación positiva.

,)'

RERESO PREMATURO DESPUS DE LA VOLADURA

• !adie de*ería regresar al área de la voladura 1asta 7ue todo el 1umo el polvo y

los gases se 1ayan disipado en el t/nel. 8a visi*ilidad se reducirá de*ido al 1umoocultando condiciones del tec1o posi*lemente peligrosas o la caída de roca. Aparte

de esto los productos gaseosos de la detonación de todo tipo de explosivos





contienen componentes tóxicos 7ue pueden presentarse en concentraciones

nocivas inmediatamente despu,s de la voladura.

,)+

F&gu!= ).> Con<umo "# EJ;lo<&o< Ag#n$#< "# Vol="u!= #n #l '()(

Total 2 H$ $$$ t

CONSUMO DE E6PLOSIVOS Y AENTES DE VOLADURA




F&gu!= '.> Con<umo "# EJ;lo<&o< Ag#n$#< "# Vol="u!= #n #l )10(

Total # J;H H t

,),

En los /ltimos #$ a&os se 1an utili+ado aproximadamente 3 millones de li*ras de

explosivos y agentes de voladura.

En 2$#$ aproximadamente el HH.K% de los explosivos industriales y agentes de

voladura 'a*ricados para uso comercial son utili+ados por la minería.

8a minería super'icial de car*ón consume 9#% de la cantidad total de agentes de

voladura producidos comercialmente.

DECADA DE PRORESOS EN SEURIDAD DE VOLADURA




voladura producidos comercialmente.

A ;#<=! "# Ku# mucho< m&l#< "# m&llon#< "# _&lo< "# #J;lo<&o< =g#n$#< "#ol="u!= h=n <&"o u$&l&G="o< ;o! l= &n"u<$!&= m&n#!= #l h&<$o!&=l "# <#gu!&"=" "#

=cc&"#n$#< h= m#o!="o <&gn&H&c=$&=m#n$# #n lo< l$&mo< +( =o<.

8os accidentes se pueden clasi'icar de acuerdo a la causa o la actividad 7ue se

reali+a*a cuando ocurrió el accidente.

,)*

TA8LA ).> -ausas de lesiones mortales y no mortales por accidentes de voladura en minería de#J9H O 2$#$.



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA,)-

T=%l= '.> Accidentes 'atales por voladura de rocas #J9H ) 2$#$.



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA,)/

N5MERO DE ACCIDENTES FATALES POR VOLADURA DEROCAS < AQO 9)1/0 '()(:



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA,)0

)+. PLANEAMIENTO EN OPERACIONES DEPERFORACIÓN Y VOLADURA EN PROYECTOS



PERFORACIÓN Y VOLADURA EN PROYECTOS

DE CONSTRUCCIÓN

,)1

0ng. Rómulo Muc1o

A*ril 2$#3

CARACTERÍSTICAS DE UN

FLE6I8ILIDADBPrevia y relacionadacon la acción a

reali+ar.

SELECTIVIDADBElección de o*<etivos metasy de medios par alcan+arlos.

INTENCIONALIDADBEs'uer+o voluntario de

construcción conceptual ypráctica del 'uturo deseado.




CARACTERÍSTICAS DE UN

PLAN

ANTICIPACIÓNB0maginación para la ideación de

'uturos posi*les.

DIRECCIONALIDADB"rientación de la acción 1acia

un sentido 7uerido y

predeterminado.

,'(

2ERRAMIENTAS DE PLANIFICACIÓN

-A 4uper )Pro<ect

Micro Planner Manager Primavera pro<ect Planner

P; Primavera Pro<ect

Management P

P0s

?iagrama de antt T,cnica de

Evaluación yRevisión deProgramas PERT

2ERRAMIENTAS INFORM4TICAS MTODOS DE CONTROL




Management P

4uretracN Pro<ect Planner Modulo de estion deProyectos 4#$

Tur*oPro<ect Time 8ine Pro<ect 4c1eduler Milestones AutoPlan

Programas PERT

) -amino -rítico-PM

,')

EL MTODO PERTCPM

Program Evaluation and RevieL Tec1ni7ue : -ritical Pat1 Met1od.

eneralmente se denominan t,cnicas PERT al con<unto de modelos a*stractos para laprogramación y análisis de proyectos de ingeniería. Estas t,cnicas nos ayudan aprogramar un proyecto con el costo mínimo y la duración más adecuada.

Aplicaciones=




Aplicaciones=

?eterminar las actividades necesarias y cuando lo son. (uscar el pla+o mínimo de e<ecución del proyecto. (uscar las ligaduras temporales entre actividades del proyecto. 0denti'icar las actividades críticas es decir a7uellas cuyo retraso en la

e<ecución supone un retraso del proyecto completo.

,''

EL MTODO PERTCPM

APLICACIONES

0denti'icar el camino crítico 7ue es a7uel 'ormado por la secuencia de

actividades críticas del proyecto.

?etectar y cuanti'icar las 1olguras de las actividades no críticas es decir el

tiempo 7ue pueden retrasarse 5en su comien+o o 'inali+ación6 sin 7ue el




proyecto se vea retrasado por ello.

4i se está 'uera de tiempo durante la e<ecución del proyecto se&ala las

actividades 7ue 1ay 7ue 'or+ar.

!os da un proyecto de costo mínimo.

,'+

PLANIFICACIÓN DE RECURSOS > ERP

• 8os insumos 5materiales pie+as energía y servicios6

• 8as instalaciones y e7uipos

• El personal

• 8a in'ormación




• El dinero

ERP= Enterprise Resourse Planning

,',

PLANIFICACIÓN FINANCIERA

8a plani'icación 'inanciera es una t,cnica 7ue re/ne un con<unto de m,todos

instrumentos y o*<etivos con el 'in de esta*lecer en una empresa pronósticos y metas

económicas y 'inancieras por alcan+ar tomando en cuenta los medios 7ue se tienen y los

7ue se re7uieren para lograrlo.

D# Co<$o




D# 8#n#H&c&o

D# R&#<go

D# S#n<&%&l&"="

,'*

O8ETIVOS DE UN PLAN EN PERFORACIÓN Y VOLADURA DEROCAS

Plani'icar las operaciones.

Minimi+ar los costos de operación.

enerar un plan estrat,gico secuencial de las operaciones de per'oración

voladura y limpie+a de la +ona de tra*a<o




voladura y limpie+a de la +ona de tra*a<o.

"ptimi+ar materiales recursos 1umanos en las operaciones.

Permite predecir los eventos y prevenir los mismos ante cual7uier

inconveniente.

,'-

3UE SE DESEA DE LA VOLADURA

"*tener una 'ragmentación óptima minimi+ando el da&o al maci+o rocoso con laconsecuente me<ora en la esta*ilidad de taludes.

8AO NIVEL DEVI8RACIONES

MÍNIMO DAQO

FRAMENTACIÓNESPERADA

MÍNIMAPROYECCIÓN9FLY ROC7S:



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA,'/

UNA PILA VOLADA DE ALTA PRODUCTIVIDADLORO DE PISOS

ESPERADA

MA6IMIZAR LA PRODUCTIVIDAD DISMINUIR EL COSTO POR TONMA6IMIZAR EL TAMAQO DE VOLADURA.

VARIA8LES DE ENTRADA Y DE SALIDA



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA,'0

RENDIMIENTO OPTIMO DE VOLADURASR#H&n=m&#n$o

E=lu=c&ón"#l <&$&o

D&<#oL&m;&#G= "#l= ol="u!=

E=lu=c&ón




P!#;=!=c&ón

M=!c=c&ón

P#!Ho!=c&ón

C=!guo "#T=l="!o<

#+gis,- +

lu-

En'o7ue de grupo para lograr un óptimo rendimiento de voladura 5Pro(last de Do1n Floyd6

,'1

RENDIMIENTO OPTIMO DE E6PLOSIVO

ci ó n

d e E n

e r g í a

- o n ' i n a m

i e n t o d e E n e r gí




LAS TRES CLAVES PARA LORAR UN RENDIMIENTO ÓPTIMO DE LOS E6PLOSIVOS

R#n"&m&#n$o o;$&mo"# #J;lo<&o< ? i s t

r i * u c i g í a

!ivel de energía de los explosivos

,+(

3U 2ACEN LOS INENIEROS DE VOLADURA

).> D&<#o "# Vol="u!=

'.> P!#;=!=c&ón ;!o$ocolo "# ol="u!=

+.> In<$=l=c&ón "# <&<móg!=Ho<

,.> C=!g= "# $=l="!o< con #J;lo<&o<




*.> Am=!!# "# l= ol="u!=

-.> S#=l "# ="#!$#nc&= To"o "#<;#="o

/.> Fu#go #n #l T=l="!oa

0.> In<;#cc&ón "#l S&$&o

1.>Ll#=! !#co!"< "# ol="u!=

,+)

CICLO TÍPICO DE VOLADURA

P#!Ho!=c&ónU%&c=c&ón

"# $=l="!o< D&<#o "#c=!g=

C=!guo "# $=l="!o<




c=!g=

Vol="u!=L&m;&#G=Co%#!$u!=

,+'

IMPORTANCIA DEL MODELAMIENTO +D

Permite visuali+ar la +ona de tra*a<o.

Permite reali+ar cálculos de volumen.

Permite visuali+ar los 'rentes de operación y la comple<idad del tra*a<o.



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA,++

VISTA +D DE LA ZONA DE CORTE EN ROCA DE LOS PORTALESDE T5NEL



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA• C=<oB Po!$=l#< "#l Tn#l S=n$= Ro<= 9-( (((m+ "# !oc=:

,+,

EEMPLO DE LAUNAS NORTE VOLADURA CONTROLADA MUY

CERCANA A INFRESTRUCTURAS



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA,+*

?ise&o malla de per'oraciónTipo Pre corte

(urden. #.3 m

Espaciamiento. #.2 m

8ongitud de taladro. ; m

?iámetro de Taladro. 2.3 Pulg.

Factor de carga. $.#9 Ng:m;

EEMPLO DE LAUNAS NORTE VOLADURA CONTROLADA MUYCERCANA A INFRESTRUCTURAS




1

3

1/4

1/4

1/4

1/4

%%#% -" A#"

%%#% -" A#"

%%#% -" A#"

23,!

,+-

CASO ATACOC2AB VOLADURA EN CANTERAS

"!A ?E ?04PAR"A?0-0"!A8 5proximo acu*rirse por material dedesmonte6




desmonte6

"!A ?E A->M>8A-0! ?E?E4M"!TE ?E M0!A

AREA 3Jm2! ?E ?04PAR"428"! ?E PERF 3T"TA8 PR"F= #$"8>ME! 3J$m;

,+/

SECUENCIA DE MODELAMIENTO Y CONTROL

TIN ORIINAL MODELAMIENTO




TIN ORIINAL MODELAMIENTO

PLANEAMIENTOCONTROL

,+0

PLANEAMIENTO DE PERFORACION Y AVANCE

PERFORACIÓN CON MARTILLO NEUM4TICO PERFORACIÓN CON ROC7 DRILL 2IDR4ULICO



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA,+1

CORTE EN LADERA CORTE CERRADO



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA,,(

DISEQO DE PARAMETROSESPACIAMIENTO B 8URDEN



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA,,)

ESPACIAMIENTO B 8URDEN

[ Al$#!n=[ Al$#!n= [ Al$#!n=



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA,,'

ANALISIS DE P.U TROC2ADO CON MA3UINA MANUAL 9TROC2ADO:




ANALISIS DE P.U CON TRAC7DRILL 2IDRAULICO 9TROC2ADO:




EEMPLO DE PAR4METROS DE PERFORACIÓN Y VOLADURA



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA,,*

DISTRI8UCIÓN DE VELOCIDAD DE PENETRACIÓN 9ROP:



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA,,-

Metro !or"or#

SECUENCIA DE ENCENDIDO EN EC2ELON > SISTEMA NONEL




-ARA 80(RE

,,/

SECUENCIA DE ENCENDIDO EN EC2ELON > SISTEMA NONEL




CARA LI8RE

,,0

SECUENCIA DE ENCENDIDO EN XV > SISTEMA NONELC A R A L I 8 R E



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA,,1

SECUENCIA DE ENCENDIDO EN XV > SISTEMA NONEL

C A R A L I 8 R E



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA,*(

AN4LISIS DE DISEQO Y SIMULACIÓN DE VOLADURA

Voladura 3245-01/02/60A



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA,*)

DISTRI8UCIÓN DE ENERÍA EN LA VOLADURA 9CASO REAL:XCALIDAD EN LA IMPLEMENTACIÓN

PR"hE-T" -"#$)$9( x 4 K.;x K.;

K2 Taladros

J 52$%6 $.Km#2 5;$%6 = $.;m a $.Km2# 53$%6 $ 2

Voladura 3245-01/02/60A



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA,*'

2# 53$%6= C $.2m

UNA DISTRI8UCIÓN ESPACIAL NO UNIFORME EN CASOS DE ROCAS MUYCOMPETENTES PUEDE SER CAUSA ALTA VARIA8ILIDAD EN LOS RESULTADOSDE FRAMENTACIÓN 9SO8RETAMAQOS:

),. E6PERIENCIAS DE VOLADURA DE ROCAS EN LA APERTURADE RANDES PROYECTOS MINEROS



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA,*+

0ng. Rómulo Muc1o

A*ril 2$#3

PERFORACIÓN Y VOLADURADE ROCAS PROYECTO XTOROMOC2O



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA,*,

Ing. Rómulo Mucho

A%!&l '()*

PROCEDIMIENTO

El procedimiento de tra*a<o consiste en dise&ar la malla de per'oración y voladuramediante modelos matemáticos teniendo en cuenta las varia*les 7ue se muestra en elsiguiente diagrama=



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA,**

VARIA8LES DE PERFORACIÓN Y VOLADURA



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA,*-

PLANEAMIENTO$O%&'(#T)&('&#*

INFORMACIÓN EOTCNICA

TOPOGRAFIA

+A+C

PE-OEX CONTRATISTAS SAC$CONTROL DE E+UIPOS*

PLANEAMIENTOPERFORACION .

-OLADURA

OPERACIONPERFORACIÓN

DIARAMA DE FLUO DEL PROCESO DE VOLADURA




SUPER-ISION /ACOBS-OLADURA

,*/

CALCULO DE PARAMETROS DE PERFORACIÓN Y VOLADURA



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA,*0

CALCULO DE PARAMETROS DE PERFORACIÓN Y VOLADURA



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA,*1

PARAMETROS DE PERFORACIÓN Y VOLADURADATOS DE OPERACIÓN



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA,-(

FACTOR DE CARA < Nb DE VOLADURA



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA,-)

PROCESO DE PERFORACIÓNE3UIPOB TRAC7DRILL 2IDRAULICO D6 0((



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA,-'

PROCESO DE VOLADURACARUIO AMARRE DE TALADROS



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA,-+

E6PLOSIVOS Y ACCESORIOS UTILIZADOS



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA,-,

17

2 . 0

2 . 0

45

17

T%', !%3

A!&,

D",!%-,# D2%317/600

DISEQO DE CARUIO DE TALADROS




0 . 5

2 . 5

1 . 5

2

600

T%', !"#"-,(D"'k)

A!&,

600B,,"#

B,,"#

,-*

DISEQO DE AMARRE DE VOLADURA

17

2517

17

17

17

17

17

17

17

17

17

17

17

17

17

17

17

17

17

17

17

17

17

17

1717

17

17

17

17

17

17

17

17

17

17

17 171717 17 17

17

17 17 17

17

2525

4225

25

25

25

65 42

700

742

784

826

868

42

42

42

843 818 793 768 760 752 744 736

801 776 751 743 735 727 719

759 734 726 718 710 702

692 676 668

685717 709 701

17

17

17

17

17

684

693

718701684667

684 701 718 735

893

910

927

944 885 767826

910

927

944 851

809868

975

961

17

17

17 1717 17

17 17 17 17

17

17

17

992

1009



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA,--

25

25

17

60017

17

17

17

17

17

17

1717 17

17 17

171717

17

17

17

17 17 17 17 25 17

17 17 17 17 17

17

2525

2525

2525

2525

625

650

675 667

642

659 651

617

634

17

17

617 634 651 668 693

685

642 659 676 693 710

702

961 902

919 860

877

894 835

801

818 759

776 734

742 700

717 675

692 650

725784843

;O

17 17

17

17

17

1717 17

17

600

RESULTADOS DE VOLADURAFRAMENTACIÓN APILADO



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA,-/

TRA8AOS POST VOLADURACARUIO DE MATERIAL ACARREO



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA,-0

SISTEMA DE ANALISIS DE CALIDAD

Zon= Su! F!#n$# III 8=nco N!o. - /

PROYECTO XNUEVA FUERA8AM8A

SISTEMA DE EVALUACIÓN DE LA CALIDAD EN VOLADURA



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA,-1

0ng. Rómulo Muc1o

A*ril 2$#3

INTRODUCCION

En el deseo de reali+ar una evaluación y análisis del disparo reali+ado con los productos5!itrato de Amonio O (ooster y Accesorios de voladura6. 4e anali+ó el disparo reali+adoel ?omingo +( "# oc$u%!# "#l ;!#<#n$# #n l= Gon= Su! > N&#l +0/+ P!o#c$o ,+.

?ic1os resultados son anali+ados mediante el so'tLare D(enc1 así como los cuadrosde Excel ela*orados para calcular el ndice de ola*ilidad. h mediante la utili+ación de

estas 1erramientas llevar un me<or control de los disparos 'uturos a reali+ar.

-omen+ar con evaluaciones mediciones y análisis de los disparos reali+ados a partir dela 'ec1a y para este 'in se anali+ara las voladuras semanales.

O8ETIVOS




y p

Evaluar el 'uncionamiento de los explosivos utili+ados en un taladro de K.3 pulgadas dediámetro reali+ando para este 'in el análisis de la elocidad de ?etonación ndice deola*ilidad Fragmentación ?ensidades y i*raciones 5PP6. Así como su análisis en el4o'tLare de oladura D 4im*last.

Presentar los resultados o*tenidos de dic1os disparos semanales reali+ados en el

Proyecto !ueva Fuera*am*a.

,/(

TRA8AO REALIZADO

-omen+ando con la evaluación de los explosivos a utili+ar se coordinó con el personal de voladuraencargado de PE"E !F para el carguío de los taladros de dic1o proyecto. El día ;$ de octu*re del

presente se procedió al carguío y amarre del Proyecto de oladura.

El dise&o de malla de per'oración 'ue=

TALADROS DE PRODUCCIÓN( x 4= ;#2 m. x ; m. para un diámetro de per'oración de K.3 pulgadas de<ando en todos los taladros

un Taco Final igual a 2$ % de la altura del taladro. Para una +ona de 23# taladros de producción.

TALADROS 8UFFER




( x 4= ;#2 m. x ; m. para un diámetro de per'oración de K.3 pulgadas de<ando en todos los taladrosun Taco Final igual a #.$ m 5?etritus6 y -ámara de aire 5Air ?ecN6 igual a la di'erencia entre la carga

columna 5#.$ mt de la altura del taladro6 y taco 'inal. Para una +ona de total de #3 taladros de (u''er.

El proyecto 'ue cargado con An'o 4>PERFAM ?"4 y (ooster B?P)#:2A-P con una densidad

promedio de #.$3 gr:cc. Teniendo un total de J$J2.; g. ?e explosivo.

,/)

TRA8AO REALIZADO

8 U F F E R

CARA LI8RE



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA,/'

C A R A

L I 8 R E

PLANO DE PERFORACION DEL PROYECTO



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA,/+

APILAMIENTO DE MATERIAL Y CONTORNO DE TIEMPOS



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA,/,

SECUENCIA DE DETONACION DE LOS TALADROS



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA,/*

TRA8AO REALIZADO



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA,/-

ANALISIS DE VELOCIDAD PICO PARTICULA 9VPP: CON EL

SOFTARE 7 8ENC2



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA,//

!=H&co Num#!o "# T=l="!o< C=!g="o< < T&#m;o "# D#$on=c&ón 9mm<:

ANALISIS DE VELOCIDAD PICO PARTICULA 9VPP: CON EL SOFTARE 7 8ENC2



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA,/0

FRAMENTACIÓN DE ROCA MENOR A +( CM. ZONA SUR



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA,/1

VISTA LOS RESULTADOS O8TENIDOS ZONA SUR



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA,0(

PERFORACIÓN Y VOLADURADE ROCASPROYECTO XAMPLIACIÓN PAD FASE *



,0)

APLICACIÓN DE VOLADURA CONTROLADA

Ing. Rómulo Mucho

A%!&l '()*

-A!A8 ?E-"R"!A-0"! A

-A!A8 ?E-"R"!A-0"! (

-A!A8 ?E

P"A ?EPR"-E4"4

-AM0!"PER0METRA8

VISTA ENERAL




-"R"!A-0"! T

-AM0!" ?E A--E4"RA44B"PER4

-AM0!"PER0METRA8

,0'

)E#cu$= l= ;#!Ho!=c&ón "#

) E<$=%l#c# <#cu#nc&= "#;#!Ho!=c&ón ;o! Gon=< con %=<#=l ;l=n ;!og!=m=&ón.

PLANEAMIENTO )S#c$o!&G=c&ón Gon= "# OPERACIONESDE PERFORACION ;#!Ho!=c&ón. PERFORACION YY VOLADURA VOLADURA

)D&<#o "# m=ll= "# ;#!Ho!=c&óncon %=<# = #<$n"=!#<

$=l="!o< ;!og!=m="o<

) R#=l&G= #l c=!guo "# $=l="!o<con #J;lo<&o "# =cu#!"o =l;!o#c$o.

) P!og!=m= ##cu$= #l"&<;=!o.

RESPONSA8ILIDADES DEL 4REA DE PLANEAMIENTO PERFORACION Y

VOLADURA




#<$=%l#c&"o<.

) U%&c=c&ón "# lo< $=l="!o<;!og!=m="o< #n #l $#!!#no

con lo< ;=!m#$!o< =<&gn="o<.

) E=l= #l "&<;=!o.

) E<$=%l#c# lo< #<$n"=!#< "#;#!Ho!=c&ón ol="u!=

,0+

DISEQO DE MALLA DE PERFORACIÓN Y VOLADURAMALLA CON RETARDO 8IDIRECCIONAL



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA,0,

DISEQO DE MALLA DE PERFORACIÓN Y VOLADURAMA88A -"! RETAR?" ?>A8 h RETAR?" 4>PERF0-0A8



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA,0*

25 25

50

50

25 25

MALLA CON RETARDO SUPERFICIAL 9TRIANULO TRAPACECIO Y EC2ELON:

TALADROS DE

PRODUCCIÓN

DISEQO DE MALLA DE PERFORACIÓN Y VOLADURA




M = A

7 : L M 6 ; A ; T

17 17 25171725

25 25

,0-

E3UIPOS



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA,0/

E3UIPOS

Roc_"!&ll 2&"!ul&co S=n"&_ D6>0(( Roc_"!&ll 2&"!ul&co Soo<=n SD )(((E



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA,00

SECCIONES TÍPICAS DE CORTE




PRORAMACION ESTIMADA DIARIA PARA LAS ACTIVIDADES DE

VOLADURA



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA,1(

PARAMETROS Y DISEQO DE CARA



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA,1)

RENDIMIENTO DE E3UIPOS DE PERFORACION



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA,1'

PRODUCCION DIARIA

PROGRAMA DE -OLADURAS

DIA LUNES MARTES MIERCOLES JUEVES VIERNES SABADO DOMINGO

TURNO DIANOCH

EDIA

NOCHE

DIANOCH

EDIA

NOCHE

DIANOCH

EDIA

NOCHE

DIANOCH

E

VOL. VOLADURA 6000 0 0 0 0 0




VOL.PERFORACION

3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000

,1+

RE3UERIMIENTO DE MATERIAL E6PLOSIVO DE O8RA



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA,1,

DESCRIPCION

R!. P"#" $0%&"' (')

()#*+""-

R!. P"#" $0%&"'

R!. ("#" /*'

C#!Poor5

(

R!. ("#" %)'*'' N6

-'#7e!or 28ee

N6-'#7e!or 18e

C"/&%"%

U/%.C"/&%"

%U/%.

C"/&%"%

U/%.C"/&%"

%U/%.

A/1)

33,24.00

5 $7

,37$.62 +)'"'

$,$86.00 +)'"' 94

9,78$.00 +)'"' 0 3

C)#%)/ D)/"/:7P;

$0,000.

00M#)' 700

3.33 <"-" 30.00 <"-" 3 60.00 <"-" 2 1

E*'&)/ => 2=

,23.00

5 $794.3$ <"-" 27.00 <"-" 9: 40.00 <"-" 2 1

M<?" %

RE3UERIMIENTO DE MATERIAL E6PLOSIVO MENSUAL




M<?" %'#&%"%

,000.00

M#)' 000.00 <"-" .00 <"-" 1 $.00 <"-" 2 1

F*&/"/ C)*@/N#) 02

00.00

U/%. 00

.00 <"-" $.00 <"-" ; 9.00 <"-" 1 1R"#%) %S(#<& 4*'

20.00

P". 70

3.60 <"-" 9.00 <"-" 1 2.00 <"-" 1 1R"#%) %S(#<& 37 *'

20.00

P". 70

3.60 <"-" 9.00 <"-" 1 2.00 <"-" 1 1R"#%) %S(#<& 9$ *'

20.00

P". 70 3.60 <"-" 9.00 <"-" 1 2.00 <"-" 1 1

,1*

CONSUMO SEMANAL DE ANFO




-ada via<e 7ue transporte A!F" traerá HK$ *olsas y se reali+ada cada #$ días.

,1-

25 25

5050

25 25

PROTOCOLO DE VOLADURA




M = A

7 : L M 6 ; A ; T

17 17 25171725

,1/

U8ICACIÓN DE LA ZONA DE TRA8AO




INICIO DE LA8ORES



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA*((

SE PUEDE OSERVAR LA PLANTA DE PROCESOS CERCA A LA ZONA DE TRA8AO



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA*()

TAPADO DE LA ZONA DE VOLADURA



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA*('



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA*(+

RESULTADO DE VOLADURA



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA*(,

PROYECTO ACCESO PONO > CONA

RESTRICCIONES PARA O8TENER UN AVANCEDESEADO EN LAS VOLADURAS



*(*

Ing. Rómulo Mucho

A%!&l '()*

VARIANTE ACCESO PRINCIPAL )+.*_m 9PONO CONA:




PLANO PLANTA > PERFIL




SECCIONES TIPICAS DE ACCESO




PLAN DE PRODUCCION




4REAS PERFORADAS

FALTA LIMPIEZA DE TOPSOIL

EEMPLO PRORESIVA -]*'( > -]*'(



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA*)(

AREA PERFORADA






*))

AREAS PERFORADAS



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA*)'

FALTA LIMPIEZA DE TOPSOIL AREA PERFORADA

EEMPLO PRORESIVA )+]1((



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA*)+

FALTA DE LIMPIEZA DE TOP SOIL

LIMPIEZA DE TOPSOIL



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA*),

LIMPIEZA DE TOP SOIL



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA*)*



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA*)-

DISEQO DE VOLADURA CON 7SIM8LAST



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA*)/

DISEQO DE VOLADURA CON 7SIM8LAST



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA*)0




E3UIPOS DE PERFORACIÓN*)1



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA*'(



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA*')



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA*''

CARUÍO DE TALADROS



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA*'+

VOLADURA



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA*',

RESULTADO DE LA VOLADURA



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA*'*

)*. VOLADURA EN UNA MINA A CIELO A8IERTO DELSUR DEL PER5



*'-

0ng. Rómulo Muc1o

A*ril 2$#3

CARACTERÍSTICAS DEL MATERIAL A DISPARAR

4eg/n la in'ormación reci*ida acerca del maci+o rocoso a disparar este tiene la

siguiente descripción=

Roca= heso An1idrita

!o de Fracturas en Km= 2 O 3

Frecuencia de 'racturamiento= $.Hm a 2.$m.

Tama&os de *lo7ues= Masivo.

-omentarios= Maci+o masivo *locoso roca resistente el sector presenta modos de




-omentarios= Maci+o masivo *locoso roca resistente el sector presenta modos de

ruptura planar y en cu&a.

*'/

#. 0ncremento del diámetro de per'oración en ciertos sectores de la mina.

2. -antidad de explosivo empleado.

;. Mala distri*ución de la energía explosiva.

CAUSAS

#. Elevado 'actor de potencia.

2. Alto costo de 'ragmentación del material.

RESUMEN




K. Falta de condiciones óptimas para un disparo.

*'0

DIAMETRO REAL O E3UIVALENTE EN EL SECTOR

CAUSAS

• Existencia de sectores altamente 'racturados en el maci+o rocoso.• Presencia de agua.• Excentricidad en la columna de per'oración.

CALCULO DEL DIAMETRO REAL DE PERFORACIÓN

^^^5#6

?onde=

4

2d LcVt ××= π



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA*'1

Vt olumen de taladro 5m;6 d ?iámetro de per'oración ##pulg $.293mLc = 8ongitud de -arga ##m

Reempla+ando valores=

@ (.-*m+

CARA E6PLOSIVA POR TALADRO 9CONDICIONES NORMALES:

. 9':


( )

4

275.01416.311

2

××=Vt

eVt

tal

'e ρ ×=




?onde=

Qe / tal -arga explosiva por taladro 5g6 Pe = ?ensidad del explosivo #.2Hgr:cc #2H$g:m;

*+(


@ 0+'7g

-ondiciones normales con un diámetro ##pulg H;2g


DETERMINACIÓN DEL DI4METRO E3UIVALENTEB

?e la ecuación 526 ?espe<ando la ecuación 5#6

128065.0 ×=tal

'e

'



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA*+)

e

'eVt

ρ =

e Lc

'e

Lc

Vt d

ρ ××=

×=

1416.3

4

1416.3

4

Tomando los promedios de los tres meses

Qe / tal JJ3g Lt #9.3m

T 9.$m Lc #$.3$m Pe #2H$g:m; DLC JK.9g:m



9954




@ (.+)m @ )'.(1;ulg.

*+'

12805.101416.3

9954

×××

=d

E6PLOSIVO A UTILIZAR

Para las características a disparar re7uerimos de un explosivo con las siguientespropiedades=

Beavy An'o 33 5BA336 tiene una "? de 3$$ m:s Factor de carga entre $.K3 1asta $.3$ g:Tn.



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA*++

RELACIÓN DE COSTOS

PESOS ESPECIFICOS Y DENSIDAD LINEAL DE MEZCLAS E6PLOSIVASEN 8ASE AL DI4METRO DE PERFORACIÓN



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA*+,

COSTO DE MEZCLAS E6PLOSIVAS EN 8ASE A DENSIDADESLINEALES Y DI4METRO DE PERFORACIÓN



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA*+*

COSTOS POR TALADRO 92A-,:




-on un diámetro de #2.$ pulg incrementamos el costo de explosivoen >4` ;;.#;. Actualmente nuestro costo por taladro es>4` 29.9

*+-

COSTOS POR TALADRO 92A+/ 2A,-:

A t l t t t t l d l i l i ' i d




Actualmente nuestro costo por taladro en el nivel in'erior es de`29.9 lo cual podemos reducirlo en 'unción al diámetro y explosivoempleado.

*+/

A2ORROS CON 2A+/ 2A,-

8l d diá t i l t d #$ $ l d *t




8legando a un diámetro e7uivalente de #$.$pulg podemos o*tener una1orro entre >4` #$;.# y >4` HJ.23 con Me+clas explosivas de BA;9 yBAK respectivamente por taladro.

*+0

CONDICIONES OPTIMAS EN EL PROCESO DE FRAMENTACION DISPAROS SIN CARA LI8REB



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA*+1

SECCIÓN TRANSVERSAL DE DISPARO CON CARA LI8RE



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA*,(

DISPAROS CON CARA LI8RE



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA*,)

rá'ica !] #.) Tiempo de taladros e 1istrograma de acoplamientos.



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA*,'

rá'ica !] 2.) ?isposición de líneas de 0sotiempos



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA*,+

rá'ica !] ;.) ?irección de Apilamiento de Material



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA*,,

Foto !] $#= Proyecto Antes de la oladura



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA*,*

Foto !] $2=Proyecto ?espu,s de la oladura



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA*,-

Foto !] $;= Proyecto Apilamiento y Fragmentación del Material



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA*,/

Foto !] $K= Apilamiento y Fragmentación del Material



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA*,0

RESULTADOS DE VI8RACIONES



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA*,1

rá'ica A= -omportamiento de la i*ración

RESULTADOS DE VI8RACIONES



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA**(

rá'ica (= -omportamiento de la i*ración

El ?iámetro E7uivalente promedio en el sector de yeso es de #2.$Jpulg.

!uestro 'actor de potencia se encuentre por encima del estándar 5$.3g:TM6.

8legando a un diámetro e7uivalente de #$.$pulg.

Podemos o*tener un a1orro entre >4` #$;.# y >4` HJ.23 con Me+clasexplosivas de BA;9 y BAK respectivamente por taladro.

Tenemos *uenos índices de 'ragmentación pero con un costo *astante alto.Empleo no adecuado de la energía explosiva.

CONCLUSIONES




Material de taco no adecuado para la potencia del explosivo de dise&o.

?urante las voladuras se puede o*servar golpe en el aire más no vi*racionesde*ido a la 'uga de energía 1acia arri*a.

**)

-ontinuar con las prue*as de *rocas de diámetro de J 9:H de pulg. con 'ines dedisminuir el diámetro real o e7uivalente este punto nos va a permitir reali+ar unareducción en el Factor de potencia y -osto de oladura por Tonelada rota.

-omo una sugerencia temporal en lo posi*le tratar de emplear cargas espaciadas5Deck 6 para minimi+ar el costo de voladura y o*tener una me<or distri*ución de laenergía explosiva.

Todos los Proyectos en la +ona de yeso de*en ser disparados con -ara 8i*re.

RECOMENDACIONES



CENTRO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL EN MINERÍA**'

En taladros secos esta condición se presenta cuando se 1a reali+ado un determinadon/mero de disparos en el nivel tratar de reali+ar prue*as con BAK BA;3:3 y BA;9.Estos explosivos tienen similar "? y Potencia de ?etonación 7ue los BA33 y BAK

RECOMENDACIONES

presentación abril 2015 voladura

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