universidad nacional de huancavelica
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UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA
UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA
ESCUELA ACADEMICA PROFESIONAL DE MINAS
CURSO: VOLADURA DE ROCAS
POR GABRIEL ESTEBAN HUAMANI
TEMA: VARIABLES DE DISEÑO
EL BURDEN (B), es la distancia mínima desde el eje de un taladro, al frente libre.
EL ESPACIAMIENTO es la distancia entre taladros de una misma fila.
ESTAS VARIABLES DEPENDEN DE:
Diámetro de perforación Propiedades de las rocas y los explosivos Altura de banco Grado de fragmentación Desplazamiento del material deseado Hay numerosas fórmulas para calcular el
burden. El rango varía de 25 a 40 D.
BURDEN Y ESPACIAMIENTO
EL ESPACIAMIENTO se calcula en función del burden, del tiempo de retardo entre taladros y de la secuencia de encendido.
ESPACIAMIENTOS PEQUEÑOS: EXCESO DE TRITURACIÓN ROTURAS SUPERFICIALES BLOQUES DE GRAN TAMAÑO POR DELANTE DE LA FILA
ESPACIAMIENTOS EXCESIVOS:
Fracturación inadecuada, con problemas de repies y un frente muy irregular, con resaltes de roca en la nueva cara del banco.
Burden (B).- Denominada piedra, bordo o línea de menor resistencia a la cara libre.
En la práctica, el burden se considera igual al diámetro del taladro en pulgadas, pero expresado en metros. Así para un diámetro de 3.5” el burden aproximado será de 3,5 m; conociéndose como burden práctico a la relación empírica:
Ø (pulg) = B (m) También se aplican las siguientes relaciones prácticas según
Langefors: B = 0,046 Ø (mm). Tomando en cuenta el tipo de explosivo en taladros de mediano a
gran diámetro, la relación será:Con dinamita: En roca blanda : B = 40 Ø En roca muy dura : B = 38 Ø Con emulsiones e hidrogel: En roca blanda : B = 38 Ø En roca muy dura : B = 30 ØCon Examón o Anfo En roca blanda : B = 28 Ø En roca muy dura : B = 21 Ø
VOLADURAS EN SUPERFICIE
• Comprende diferentes trabajos de explotación minera y obras de ingeniería; pero fundamentalmente nos referiremos a bancos.
• DIMENSIÓN DE LA VOLADURA (m3) .- Comprende el área superficial limitado por el largo del frente y el ancho o profundidad de avance proyectados (m2) por la altura de banco o de corte (H) en m.
• L x A x H = Volumen Total• Donde: • L : Largo en m.• A : Ancho en m.• H : Altura en m.
VOLADURAS EN SUPERFICIE
• El máximo diámetro a adoptar depende de la profundidad del taladro y recíprocamente, la mínima profundidad a la que puede ser perforado un taladro depende del diámetro, usualmente se expresa como:
• L = 2 Ø• Donde: • L : La mínima longitud del taladro, en pies.• Ø : diámetro del taladro, en pulgadas.• Ejemplo: Si Ø = 4” ; tendremos L = 2 x 4” = 8 pies.• Usualmente en la práctica, el diámetro adecuado
expresado en pulgadas es igual a la altura de banco en metros dividido entre cuatro.
• Ejemplo: • Para un banco de 6 metros de altura; 6/4 = 1.50 pulg = 1
½”
VOLADURAS EN SUPERFICIE
VOLADURAS EN SUPERFICIE
Ejemplo: Determinar el burden para un taladro de 4” cargado con anfo de 0,83 g/cc, en una roca volcánica de 2,85 g/cc .
B = 8,35 pies
1. COLUMNA EXPLOSIVA
INICIADORSUFICIENTE
TACOINERTE
CARGAEXPLOSIVACONFINADA
BURDEN
SOBREPERFORACIÓN
CARA LIBRE
FASES DE LA MECÁNICA DE ROTURA
DE UN TALADRO CON CARA LIBRE
TALADRO
ZONA DEAGRIETAMIENTO
RADIAL
ANILLO DEROCA
PULVERIZADA
ONDAS DE CHOQUE
REFLEJADAS
TENSIONES EN EL MACIZO ROCOSOCARA LIBRE
1. ESPACIAMIENTO ADECUADO
ESPACIAMIENTO
INFLUENCIA DE TALADROS CONTIGUOS
CARA LIBRE
2. ESPACIAMIENTO MUY CORTO (PROYECCIÓN EXCESIVA)
ESPACIAMIENTOSOBREROTURA
TENSIONES EN EL MACIZO ROCOSO
INFLUENCIA ENTRE
TALADROS
ANILLO DEROCA
PULVERIZADA
INFLUENCIA DE TALADROS CONTIGUOS
ANILLO DEROCA
PULVERIZADA
CARA LIBRE
3. ESPACIAMIENTO MUY AMPLIO (LOS TALADROS SE SOPLAN)
ESPACIAMIENTO
INFLUENCIA DE TALADROS CONTIGUOS
Cálculo del Burden.- •B1 = 1,5 Φ Cuando la desviación del taladro es ( 0,5% - 1 %)•B1 = 1,7 Φ- F (Si la desviación del taladro es mayor de 1 %.
Donde:
•B1 = Burden en el primer cuadrante.• Φ = Diámetro del taladro vacío, o el equivalente• F = Máxima desviación de la perforación.
•F = α H + β
Donde:
•α : Desviación angular • β : Desviación en el collar o en el empate • H : Profundidad del taladro.
MODELOS MATEMATICOS DE VOLADURA
Fórmula de Andersen:
Considera que el burden es una función del diámetro y longitud del taladro,
describiéndola así:
LB
Donde:
B : burden, pies
Ø : diámetro del taladro, en pulgadas.
L : longitud del taladro, en pies.
La relación longitud de taladro-burden o altura de banco, influye sobre el grado
de fragmentación.
MODELOS MATEMATICOS DE VOLADURA
MODELO MATEMÁTICO DE KONYA Y WALTER.-
Dxr
eB
5,1
2
Donde:
B : Burden; (pies)
Ρe : Densidad del explosivo (gr/cc)
Ρr : Densidad de la roca ; (gr/cc)
D : Diámetro de la carga explosiva; (pulg)
Diferencias entre Voladura Convencional
y Voladura Controlada
Relación de: espaciamiento a burden: E = (1,3 a 1,5) B.
Uso de taco inerte compactado.
Máximo acoplamiento
Columna explosiva: 2/3 de la longitud del taladro.
Taco inerte sólo para mantener al explosivo dentro del taladro, no para confinarlo.
Menor espaciamiento que burden: E = (0,5 a 0,8) B.
Desacoplamiento: Explosivo de menor diámetro que el taladro.
Carga explosiva lineal distribuida a todo lo largo del taladro.
El espaciamiento entre taladros en una voladura controlada depende del tipo de roca y diámetro de la
perforación.
Por lo general se puede partir de un valor de:
B/E = 1 ó B/E = 1,5
RESULTADO DEL DISPARO
EN RENDIMIENTO• SALIDA TOTAL O PARCIAL DEL DISPARO• FRAGMENTACIÓN
• DESPLAZAMIENTO Y FORMA DEL CONO DE ESCOMBROS• VOLUMEN DEL MATERIAL ROTO• ESPONJAMIENTO (PARA EL RECOJO Y RETIRO DE DETRITOS)• ROTURA HACIA ATRÁS (BACK BREAK)
• SOBRE EXCAVACIÓN• AVANCE DEL FRENTE• PROYECCIÓN FRONTAL Y LATERAL• NIVEL DE PISO (LOMOS)• ANILLADO, CORNISAS, SUBSUELO, ETC.
EN SEGURIDAD• PROYECCIÓN DE FRAGMENTOS (FLY ROCKS)
• TIROS FALLADOS
• GASES REMANENTES
• TECHOS Y CAJAS GOLPEADAS• (POSIBILIDAD DE DESPLOME)
• EXPLOSIVOS Y ACCESORIOS NO DETONADOS
CAUSAS USUALES DE FALLAS DE DISPAROS
Condiciones geológicas adversas
Taladros con agua
Taladrosperdidos
Cut - offs: cortes por diversos
motivos:geología y otros
Errores en el orden de
encendido de los retardos
Efecto Canal(Dead Pressing)
Presión de muerte,
densidad
Confinamiento insuficiente
Insuficiente disponibilidad
de energía
Mezclaexplosiva
Cebadoinsuficiente
Compatibilidad del cordón
Antigüedadde almacenaje
(edad-shelf life)
Errores de carga del taladro
CAUSAS
Inapropiada selección de
tiempos
Dispersiónde retardos
Golpe de agua(Water Hammer)
Mezcla de diferentes tipos o
marcas de detonadores de
retardo
Ejecución del Plan de disparo
Propagación
Errores de perforación
Errores de tiempos
Error con el tipo de iniciador o
incompatibilidad
C a r a L i b r e
Zona de tensión
Zona de tensión
Taladro Taladro
E x c a v a c i ó n
R o c a e s t a b i l i z a d a
GRACIAS POR SU
ATENCIÓN
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