Manual excava tuneles

796 visualizaciones

Publicado el

metodos de excavación en tuneles

Publicado en: Datos y análisis
0 comentarios
1 recomendación
Estadísticas
Notas
  • Sé el primero en comentar

Sin descargas
Visualizaciones
Visualizaciones totales
796
En SlideShare
0
De insertados
0
Número de insertados
6
Acciones
Compartido
0
Descargas
47
Comentarios
0
Recomendaciones
1
Insertados 0
No insertados

No hay notas en la diapositiva.

Manual excava tuneles

  1. 1. EXCAVACION CON PERFORACION Y VOLADURA UTILIZACION DE EXPLOSIVOS EXCAVACION MECANICA T'U'NÏEÏL. AnD'O‘RA. AS« (TBM). ROZADORAS. MrARÏT'IÍL. L.O‘S« D‘E IÍM'P’Á CTC ENERGIA: PRESION DE GASES Y ENERGIA DE VIBRCION ENERGIA: EN PUNTA DE A MAQUINA. SUPERANDO RESISTENCIA DE ROCA
  2. 2. METODOS DE EXCAVACION MEDIANTE PERFORACION Y VOLADURA Perforación Carga de Explosivos Topografia I Voladura ' ¿ sostenimiento fi l Ventilación Saneo C3793
  3. 3. TRAZADO DEL DIAGRAMA DE DISPAROS TRAZADO DEL DIAGRAMA DE UN NUEVO DISPARO INSTALACION DEL EÉQIUIIF") DIE PERFORACION í PERFORACION l CARGA DE AVANCE DEL PERFILADO DE LA ExpLosNos Eïï1I‘JII| í”U UE SECCION Y . UMMEZAAL SOSTENIMIENTO FRENTE Y OPCIONAL ELIMINACION DE ESCOMBROS COLOCACION DE LINEAS GRADIENTES Y ALINEAMIENTO DISPARO Y ‘ÍIÉIW VIH/ Jn‘ Ill" h‘
  4. 4. SISTEMA DE AVANCE CON PERFORACION Y VOLADURA s/ Es el sistema clásico, que comprende La Perforación — Voladura y Limpieza de escombros, obteniéndose con un trabajo cíclico el avance del frente o frontón de ataque. s/ La velocidad de avance estará relacionado con las caracteristicas de oposición que ofrezca el Macizo Rocoso, la implementación y acondicionamiento de los equipos que se emplean, la destreza y experiencia dela cuadrilla de trabajadores, y, por último, las condiciones de seguridad o instalaciones que se faciliten para el logro del avance esperado. s/ El nivel tecnlógico actual ha permitido conseguir avaces espectaculares, como producto de ajustes o condicionamiento de los equipos e instalaciones, pero más bién la calidad del producto terminado DEPENDE FUNDAMENTALMENTE DE LA EXPERIENCIA DE LA CUADRILLA.
  5. 5. MÉTODOS CONSTRUCTIVOS J Excavación con explosivos: . Perforación o Carga de explosivo o Disparo de Ia carga ° Evacuación de humos y ventilación o Saneo de los hastiales y bóveda o Carga y transporte de escombro Replanteo de la nueva tronadura.
  6. 6. Píiiro ‘ cioN
  7. 7. SECCION TUNEL Y DURACION CICLO DE EXCAVACION ÏZ. ZZ1Zïa"; ¿': ':. ïL, a, MM Sin Con Sin Con Sin Con refuerzo refuerzo refuerzo refuerzo refuerzo refuerzo Número de perforaciones Profundidad (m) Avance por disparo (m) 9° 6° É Cargío y disparo Ventilación (minutos) Limpieza (minutos) Reforzamiento (Minutos) Otros Trabajos (min) 30
  8. 8. CICLO DE TRABAJO EN LA EXCAVACION ‘ ¡W ' -‘ l v, .—‘-i-< ‘- ! >4. FED“: - ' S i ‘En . , . . . . ,1, 4 ¿ly . _ , , 5:’. _. ¿; . 12:"; -_ .1 ïí PERFORACION CARGAE r w IÜTÜÜ-VOJIÜÏ) l y y (ILQQEQJJQTÏ) ¿”ya SOSTENIMIENTO (0.57T) d SHOT= i-MALLA+PEFINOS+ SOSTENIMIENTOJ CERQHA (0.52T)SHOT= = MALLA-PERNOS PERFORACION s‘ (0.094). Ten
  9. 9. DURACION CICLO DE EXCAVACION METODO NATM (SECCION 10x13m) Tamaño Nominal ROCA TIPO III ROCA TIPO II ROCA TIPO l (anchura por altura) Número de perforaciones 1 00 1 00 140 0.8 1.5 1.5 2.4 2.4 Avance por disparo (m) 06 L3 13 22 22 1 50 210 1 50 200 Perforación (minutos) Cargío y disparo (minutos) Ventilación (minutos) Limpieza (minutos) Reforzamiento (Minutos) Otros Trabajos (min) DUVÏCÍ? " ÏGLÏÍCP 1050 1270 920 1150 940 11 O0 minuo 17h30’ 21h10’ 15h20’ 19h10’ 15h40’ 18h20’
  10. 10. M EJQ RAM I ENÏQ DE]; CICLO) DE BACAVLAQOJXIU AUMENO DE LA EFICIENCIA DEL A MEJORAMIENTO DE LAS TEcNIcAs DE VOLADURA PERSONAL EXPERIMENTADO I OPTIMICION DEL 'IF, ïiI. il; ïiÑJÓ ÏDEL EQUIPO INCENTIVOS CONDICIONES CONTRACTUIÉNLES ENTRE CONTRATISTA Y PROPIETARIO
  11. 11. Axil/ I III #1 ¡sm-uu ‘ _ _I ‘ki - > Ap . '
  12. 12. MECÁNICA DE ROTURA DE ROCAS PROCESO DE FRACTURACIÓN La fragmentación de rocas por voladura comprende a la acción d: e uIn explosivo y a la consecuente respuesta d: e la masa de roca circundante, involucrando factores dIe tiempo, energía termodinámica, ondas de presión, mecánica de rocas y otros, en un rápido y complejo mecanismo de interacción.
  13. 13. PROCESOS DE DETONACIÓN DE UNA CARGA EXPLOSIVA ¡ROGAÍNOÍ ROCA COMPRIMIDA ALTERADA DIRECCIÓN DE Í r ‘ AVANCE DE, LA ONDA DE , DETONACION / REFLEXION - ‘AI CAIDA DE I-Cg" PRESION INICIAL SEÉEEEIFÓN R°°A N° i A v GASES EN ALTERADA A ‘ 7 j . ¡EXPANSIÓN PCJ: Plano de Chapman Jouget ZR: Zona de Reacción / ENSANCHAMIENTO FC: Frente de Choque DEL TALADRO
  14. 14. MECÁNICA DE ROTURA DE ROCAS Este mecanismo aún no está plenamente definido, existiendo varias teorías que tratan de explicarlo entre las que mencionamos a: °2° Teoría de reflexión (ondas de tensión reflejadas en una cara libre). °2° Teoría de expansión de gases. °2° Teoría de ruptura flexural (por expansión de gases)
  15. 15. MECÁNICA DE ROTURA DE ROcAs °2° Teoría de torque (torsión) o de cizallamiento. °2° Teoría de craterización. °2° Teoría de energía de los frentes de onda de compresión y tensión. °2° Teoría de liberación súbita de cargas. °2° Teoría de nucleación de fracturas, en fallas y discontinuidades.
  16. 16. MECÁNICA DE ROTURA DE ROCAS Una explicación sencilla, comúnmente aceptada, que resume varios de los conceptos considerados en estas teorías, estima que el proceso ocurre en varias etapas o fases que se desarrollan casi simultáneamente en un tiempo extremadamente corto, de pocos milisegundos, durante el cual ocurre la completa detonación de una carga confinada, comprendiendo desde la fragmentación hasta el total desplazamiento del material volado.
  17. 17. MECÁNICA DE ROTURA DE ROCAS Estas etapas som; 1., Detonación del explosivo y generacion de la onda de choque. 2. "lïransfierencia, dezlaI ondazdfieochoqueaalaa, masa de la roca iniciando suI agrietamiento. Generación y expansión de gases a alta presión y temperatura que provocan la fracturación y movimiento de la roca. 4. Desplazamiento de, laI masa: de; rocai tltiturada: para formar la pila de, escombros o detritos,
  18. 18. MECÁNICA DE RoTuRA ROcAs La rotura de rocas requiere condiciones fundamentales como: 1., Confïnamiento del explosivo em el] taladro. Cara libre, 3,, Relación entre diámetro del taladro a distancia óptima a la cara libre (borden), 4. Relacion borden-altura de banco y profundidad del taladros Se Condiciones geológicas, parámetros del taladro y explosivo, para generar el fisuramiento cilíndrico radial y la consecuente rotura tlexuralr
  19. 19. Energía ¿Cómo actúa Ia energía en un taladro de Voladura ? La energía se calcula mediante técnicas definidas, basadas en leyes de termodinámica. Generalmente se expresa en cal/ g o caI/ cm3; en base a un patrón.
  20. 20. Energía La carga explosiva en un taladro es en un pequeño peso o volumen, en comparación con el peso o volumen dela roca que será volada. El explosivo puede superar esta diferencia, porque se transforma en un gran volumen de gases calientes, en una fracción de segundo. Estos gases son los que producen el desmembramiento y desplazamiento dela roca.
  21. 21. Energía La violenta expansión de estos gases produce; además, una onda compresiva que se refracta en la cara libre retomado hacia el taladro como ondas de tensión que fracturan la roca a su paso. Esto se define como impacto dela presión de detonación. Por tanto, para utilizar eficientemente los explosivos la energía contenida en cada uno de ellos debera’ ser cuantificada. Esto en especial para Voladura Contra/ ada.
  22. 22. DISEÑO DE MALLA VOLADURA ISUBTERRANEA EJEMPLO 3,5 m 1,5 m 5A 13A 13A 13A 1 3 0 m N° 1hladros = 40 cargados + 2 de alivio
  23. 23. DISTRIBUCIÓN DE ENERGIA POTENCIAL DE UN EXPLOSIVO EN AccIóN ExPLOSIóN: , IMPAcTo - EXPANSION ENERGIA UT"- PE TRABAJO ENERGIA NO UTILIZABLE O íï. PÉRDIDA ENERGÍA DE LA ENERGÍA DE Los ONDA DE cHOOuE GASES DE I TÉRMICA UMWOSA Y EXPANSWNÏ (CAII-OR) t VIBRATORIA , sóNIcA (LUZ) I EFECTOS SUMADOS DE IMPAcTo Y DE PRESION, l (QNDA QUE PRODUCEN EN LA ROCA LA DEFORMACIÓN (Rlflno) S'5'V"°A) ELÁSTICAY ROTURA IN SITU (BLAST) , I I PÉRDIDAS AL PONERSE ENERGIA REMANENTE DE LA EXPANSION LOS GASES CON ELEVADA DE GASES PRESIÓN ENcONTAcTO I CON LAATMOSFERA PORCENTAJE UTILIZABLE PARA EL PÉRDIDAADICIONAL EN EL DESPLAzAMIENTo DE FRAGMENTOS _, , IMPuLSo DE PROYECCION DENTRO DEL MONTON DE DE FRAGMENTOS ESCOMBROS VOLANTES (EMPUJE YAPILONADO DE LOS (FLY ROCKS) DETRITOS)
  24. 24. , VARIABLES , CONTROLABLES D, EN LA VOLADURA F ñ PERFORACION - i. CARGAY ENCENDIDO p, L‘ r ñ GEOLOGIA VOLADURAiPREPARADA I RESULTADO DEL DISPARO
  25. 25. VARIABLES CONTROLABLES EN LA VO LADU RA PERFORACIÓN - DIAMETRO DE TALADRO - TIPO DE CORTE O ARRANQUE - LONGITUD DE TALADRO - DIRECCIÓN DE SALIDA DE LOS TIROS 0 DISTRIBUCIÓN DE TALADROS ° CARAS LIBRES DISPONIBLES (MALLA DE PERF°RA°'°“) - DIMENSIÓN DE LA VOLADURA ' RADIO ESPACIO/ BURDEN - CONFIGURACIÓN DEL DISPARO 0 ANGULARIDAD Y/ O PARALELISMO . ALTURA DE BANCO 0 SOBREPERFORACIÓN . '| '|P0 DE TACQ ¡NERTE ' LONGITUD DE TACO 0 PROFUNDIDAD DE AVANCE (EN SUBSUELO)
  26. 26. LES CONTROLA LES EN LA VO LADU RA CARGA Y ENCENDIDO e TIPO DE EXPLOSIVO - FACTOR DE CARGA (kg/ m3) . PROP| EDADES¡ - DISTRIBUCIÓN: * DENsmAD * CARGA DE FONDO * vELomDAD * CARGA DE COLUMNA * SENS| B|L| DAD (TIPOS Y DENSIDADES) * BRISANCE e PROYECCIÓN DE CARAS LIBRES * SIMPATIA= ETC- A FORMAR CON CADA SALIDA ° ENERGÍA DISPONIBLE - SISTEMA DE INICIACIÓN e MÉTODO DE CARGAY CEBADO - SECUENCIA DE ENCENDIDOS ' ACOPLAMIENTO TALADRO/ EXPLOSIVO Q DBTHBUCKSN DE CARGA a LONGITUD DE COLUMNA EXPLOSIVA (A COLUMNA COMPLETA O CON CARGAS ESPACIADAS)
  27. 27. VARIABLES CONTROLABLES EN LA VO LADU RA GEoLoGíA - TIPO DE RoCA - CONDICIONES DEL CLIMA - RESISTENCIAA LA ROTURA _ . v PROPIEDADES ELÁSTICAS ÉLÏESgEEEIgGFÏEÏÚENTO DE LA R°°A * DISYUNCION * CLIVAJE - FRECUENCIA SÍSMICA * FALLAS * FISuRAS - PRESENCIA DE AGUA 2QOUTÏAAÉPES= CAVERNAS ° CONDICIONES DEL TERRENO
  28. 28. r ESULTADO DEL DISPARO‘ EN RENDIMIENTO EN SEGURIDAD ° SAL| DA TOTAL 0 PARCIAL - PROvECCIóN DE FRAGMENTOS DEL DISPARO I (FLY ROcKS) - FRA MENTA ION G C - TECHOS v CAJAS GOLPEADAS ' DESPLAZAMIENTO Y FORMA (POSIBILIDAD DE DESPLOME) DEL CONO DE ESCOMBROS - VOLUMEN DEL MATERIAL ROTO ' EXPLOSIVOS VACCE5°R'°5 - ESPONJAMIENTO (PARA EL RECOJO N° DET°NAD°S v RETIRO DE DETRITOS) - TIROS FALLADOS - ROTURA HACIAATRAS (BACK BREAK) GASES REMANENTES - SOBRE EXCAVACION - AvANCE DEL FRENTE - PROvECCIóN FRONTAL v LATERAL - NIVEL DE PISO (LOMOS) - ANILLADO, CORNISAS, SUBSUELO, ETC.
  29. 29. CAUSAS USUALES DE FALLAS DE DISPAROS a Insufici - nte Error co el tipo Eiecuci o n del Condici o es disponibuidad de iniciador o Plan de disparo geológicas de energpa incompatibilidad adversas Mezcla lnapropiada Propagación Taladros explosiva selección de con agua tiempos Cebado _ _ I Errores de Taladros ¡nsufichnte DIspersIon perforación perdidos de retardos Compatibilidad Errores de Cut - offs: cortes I por diversos motivos: geología y otros del cordón Golpe de agua tiempos (Water Hammer) Errores de Antigüedad de almacenaje (edad-shelf life) Mezcla de carga del diferentes tipos (¿Iadro o marcas de detonadores de retardo Efecto Canal (Dead Pressing) Presión de muerte, densidad Errores en el orden de Confinamient encendid° de . . . los retardos o InsufIcIente
  30. 30. METODOS DE EXCAVACION MEDIANTE PERFORACION vVOLADURA W g ESQUEMA DE DISPARO O MALLA DE PERFORACION FRENTE COMPLETO
  31. 31. PERFORACION Y VOLADURA >Perforación y Voladura forman un Conjunto. >EI hueco perforado correctamente no sirve de nada, Si en la fase de Voladura este Se Carga con explosivos de potencia y Cantidad equivocadas. >Lo mismo ocurre cuando la Carga del explosivo es adecuada pero el taladro en su profundidad, paralelismo y densidad no es el Correcto.
  32. 32. FACTORES PARA EFECTUAR LA VOLADURA PLANEAMIENTO I SI “o METODOS DE» FAC-ramas ’ TRAABAJO ENERGIA VOLADURA =
  33. 33. ‘Why. = w: n“
  34. 34. DISEÑO DE VOLADURAS SUBTERRANEAS 3€Las operaciones de Voladura superficial presentan mínimo dos caras libres. Donde los taladros se perforan paralelamente a la cara frontal de alivio lo que facilita la salida de los disparos. 3€ En operaciones subterráneas existe solo una cara y la perforación tiene que ser perpendicular a ella, alineada con el eje de la excavación, por tanto es muy difícil de disparar si no se crea el alivio apropiado con taladros vacíos paralelos a los cargados con explosivo. 3€ Si no se crea el alivio apropiado cuando detonan los primeros taladros, el resto de la Voladura se soplará.
  35. 35. DISEÑO DE VOLADURAS SUBTERRANEAS 3€ Una diferencia adicional en las operaciones subterráneas es el hecho de que los parámetros de voladura deben adecuarse a un contorno específico. 3€ Esto puede resultar totalmente diferente a las voladuras masivas o a las operaciones mineras en la superficie donde el tamaño exacto de cada voladura no es, normalmente, crítico. 3€ Las voladuras subterráneas comprenden: piques, Chimeneas y túneles horizontales (galerías, rampas y otras).
  36. 36. TUNELES Y GALERIAS DESARROLLO DE UN BANCO ANULAR
  37. 37. Q1 ¿EDIL QI! ¿NES F! 1 NDAMENTALES DE Lg LS TALADRQ LS A. Diámetro. B. Longüud. C. Rectitud. D. Estabilidad.
  38. 38. Son voladuras con una sola cara libre y que requieren la creación de una segunda cara libre, esta es lograda mediante la apertura del ggmngyg, luego se transformara en una voladuras de banco anular.
  39. 39. DESARROLLO x DEL BANCO ANULAR ' , glfl ? ;%Ï; Í Il I NOMENCLATURA DE TÚNEL CONTORNO NÚCLEO ‘ " TÚNEL EN DOS ETAPAS
  40. 40. I Los tipos de trazos de perforación para formar la cara libre ó cavidad, son dos: 1. Cortes con taladros en diagonal o en angulo 2. Cortes con taladros en paralelo.
  41. 41. Estos cortes pueden clasificarse en tres grupos: 1. Corte en cuña vertical 2. Corte en cuña horizontal 3. corte piramidal. En los tres casos los taladros están orientados hacia un eje o punto al fondo de la galería a perforar.
  42. 42. CORTE EN CUÑA Horizontal
  43. 43. CORTE EN PIRAMIDE
  44. 44. CORTE EN ABANICO H. I, __ -. . __-= -.-5l-r— -
  45. 45. Los taladros son perforados paralelamente Por ejemplo los Jumbos son los equipos mas adecuados por que cuentan con brazos articulados que facilitan el alineamiento y dan precisión en la ubicación de los taladros en el frente de voladura. Con maquinas chicas tipo jackleg este paralelismo depende mucho de la habilidad o experiencia del perforista
  46. 46. CORTE EN PARALELO
  47. 47. DISTANCIA ESTIMADA DEL ALIVIO AL PRIMER TALADRO DE ARRANQUE B=1,5a1,7<| > de15a30cm Donde (I) es el diámetro mayor
  48. 48. Los tipos de cortes mas usando en taladros paralelos: ° Corte quemado. 6 Corte cilíndrico con taladros de alivio. Presenta diferentes variantes de acuerdo a la roca y la experiencia lograda.
  49. 49. CORTE EN PARALELO
  50. 50. EJEMPLOS DE CORTE QUEMADO o Q COC OCO OOO COC OCO SOC O e COC OCO a b C d EJEMPLOS PARA LIMITAR EL EFECTO DE SIMPATIA ENTRE LOS TALADROS o CQC R üg. CQC o b
  51. 51. © O © O © O © Il E ALIVIO ©
  52. 52. LEYENDA o TALADRO CARGADO o TALADRO DE ALIVIO
  53. 53. . . . . . . , . . . . . . .4 u I LÍ I an . . . sit . . Í t . c _- I . _ . . . x h“. r . , .
  54. 54. TEMPORIZACIÓN: EFECTOS DE LA SALIDA ARRANQUE PARALELO FRENTE CORTE LONGITUDINAL °°°°-°9A"'DA DE OOOZBARRANOUE
  55. 55. EFECTOS DE LA SALIDA SECUENCIAL POR RETARDOS EN SUBTERRANEO . DIAGRAMA DE LA «TFETTT-se- CADENCIA DE SALIDA --* - T T“- DE TALADROS EN UN FRONTóN DE TÚNEL MINERO DISPARADO ‘ ¿ CON RETARDOS come DE 7 m3‘ ARRANQUE EN “““““ -‘ PARALELO CORTE SALIDA DEL FRENTE LONGITUDINAL ARRANQUE u‘, u . ..—«. *-""Ïl-5ï«"‘EÏ"“-"n¿7 F1‘! ’ 7:77:33. :3?’ "h? c- _: —_‘_. ._'¿ T: jfi7h"' ‘á/ ‘¡Iifibtnl! m :3!) ¿(‘Él r. i _, :5: ‘L; Íïíïjfiywa f E. Ï¡°"%A ala-g" '*; .«: ' ",3. __, ___ __________ . "in". ‘a 4’ ‘r : -. ‘ ‘ i ' L‘ "A CORTE ANGULAR r . rb" ¿ _’_¿_ ‘ n . - d . ¡ . >:_- __ ¡Vu {fu} ¡gjfïc _, _ . — ¡“al " x2‘ - ’ á E ‘Am ïéukfl A, ‘ p“ r n: « , m, n- u o U I _. ‘q; . . o ‘¡F a 04,? .1 q I"; u‘ 53,9. ‘. _v_‘| _ J ‘. f1 r «c- u.
  56. 56. EFECTOS DE LA SALIDA SECUENCIAL POR RETARDOS EN SUBTERRANEO EJEMPLO DE UN DISEÑO PARA SALIDA SECUENCIAL DE UNA VOLADURA ESPECIAL _ €fiMnaA. JA¿a nc ' má? Oca/ NA 2 EL ARRANQUE POR CORTE QUEMADO SE UBICA AL EXTREMO MAS ALEJADO DEL TRAZO RESPECTO AL MURO. LA SECUENCIA DE SALIDAS RESULTA EN VOLADURA AMORTIGUADA. i 4———Pnflco 4 ’ (vuelcan:
  57. 57. TÚNELES 3€ Las voladuras en túneles son diferentes a las voladuras en bancos debido a que se hacen hacia superficie libre mientras que las voladuras en banco se hacen hacia dos O más caras libres. 3€ En las voladuras de bancos hay gran cantidad de alivio natural dentro de la plantilla el cual resulta de las caras libres adicionales. 3€ En los túneles, sin embargo, la roca está más confinada y una segunda cara libre debe ser creada paralela al eje de los taladros. 3€ La segunda cara libre se produce por un corte en la frente del túnel que puede ser ya sea un taladro perforado paralelamente, un corte en V o un corte en abanico.
  58. 58. 3€ Después de que se hace el corte, los taladros auxiliares se pueden comparar en algunos aspectos los utilizados en voladuras de bancos. 3€En general, las voladuras de túneles son de alguna manera sobrecargadas para producir una fragmentación más fina ya que los efectos desastrosos del sobrecargado de los taladros son disminuidos por el confinamiento dado en el túnel. 3€ Como resultado del confinamiento adicional y la falta de caras libres desarrolladas, el tiempo entre retardos debe ser mayor que los de las voladuras de superficie para permitir el movimiento de la roca y la formación de la cara libre adicional antes de que disparen los taladros subsecuentes.
  59. 59. 3€ Como resultado del confinamiento adicional y la falta de caras libres desarrolladas, el tiempo entre retardos debe ser mayor que los de las voladuras de superficie para permitir el movimiento de la roca y la formación de la cara libre adicional antes de que disparen los taladros subsecuentes. 3€ En las voladuras de túneles, se utilizan generalmente periodos de retardo largos. Si se utilizan retardos de milisegundos, se omiten periodos de retardo para permitir de 75 a 150 milisegundos (como mínimo) entre disparos de taladros. Este incremento en el tiempo de retardo es esencial para permitir que las voladuras de túneles funcionen apropiadamente.
  60. 60. 3€Se deben discutir un número de diferentes tipos de taladros Cuándo se hacen voladuras en túneles. Esta figura provee una descripción visual de algunos de los tipos de taladros que deben ser considerados. Los taladros pueden ser divididos en las siguientes categorías: 1. Taladros de Piso (arrastres). 2. Taladros Cuadradores (flancos). 3. Taladros de Contorno (alzas al techo). 4. Taladros Auxiliares (horizontales). 5. Taladros Auxiliares (Verticales). 6. Taladros de Corte oArranque.
  61. 61. . Taladros de Piso (arrastres) E‘ 9’ "7"? " F x l, ,/ /// // / / . Taladros / // x . Taladros de / . (CSIzrIaÏSralICIGChO) Á, ‘ . Taladros »_ / 7 . Taladros de Corte 7 ‘ . Taladros 7 Auxiliares __ (verticales) á 4 #11 / / Cuadradores (flancos) Auxiliares (horizontales) ‘x é 5% / / A Í/ l / /// /// /// /// /// /// /// /// /// /// /// /// /// /// /// /// /// /// /;/ // o Arranque
  62. 62. 3€Los taladros del perímetro del túnel deben tener un ángulo hacia fuera de manera que se evite que la sección del túnel cambie a medida que se avanza en la perforación. Este ángulo recibe el nombre de ángulo de ajuste. Los ángulos de ajuste comúnmente se definen como 0.1 m + LxTAN 2°. 3€ Los burden para todas las voladuras de túneles se calculan y miden al fondo de los taladros. El ángulo de ajuste debe ser tomado en cuenta cuando se determinan los burden reales al fondo de los taladros. ANGULO DE AJUSTE
  63. 63. 3€ Los taladros del perímetro en la zona de las cajas y el techo se perforan comúnmente con espaciamientos cercanos y cargas ligeras. 3€También pueden detonarse como voladura de recorte para proveer un contorno que requiera poco esfuerzo (cargas desacopladas). La siguiente figura muestra la extensión de las zonas de daño si se utilizan voladuras de recorte o si se utilizan métodos de voladura de producción en los perímetros. N“ ZONA DE DAN O ZONA DE DAÑO CON ZONA DE DAÑO SIN VOLADURA DE RECORTE VOLADURA DE RECORTE
  64. 64. CORTE QUEMADO O DE TALADROS PARALELOS 3€ El arranque utilizado hoy en día es el corte quemado con taladro de alivio de mayor diámetro. El término “corte quemado” se origina de un tipo de voladura donde los taladros son perforados paralelos uno al otro. Uno o más taladros llenos y los vacíos fueran del mismo diametro. Más tarde se descubrió que al utilizar taladros vacíos de diametro mayor que los cargados, proveía alivio adicional en la plantilla o malla y reducía la Cantidad de taladros perforados que se necesitaban. Los taladros grandes y vacíos también permitían un avance adicional por Voladura.
  65. 65. 3€ Toda una variedad de nombres se aplicaron para estos cortes en paralelo, cuando los taladros de arranque y alivios son del quemado. mismo diámetro se denomina corte 3€Cuando se combina taladros de arranque de menor diámetro con taladros de alivio de mayor diámetro se denomina corte paralelo. , mmNCE POR VOLADURA vLos DIAMETROS DELOS TALADROS wuflos AVANCE (%) 76 102 127 152 DIAMETRO DEL BARRENO VACIO ( mm) 203 ¿«tv-am’, vil-Mu’ -ú-5m . —-X—-6m
  66. 66. 3€ Los taladros del corte pueden ser ubicados en cualquier lugar en la cara del túnel. Sin embargo, la posición del corte o arranque influenciará sobre la proyección de lanzamiento del material arrancado. 3€ Si los taladros de corte se colocan cerca de la pared, la plantilla requerirá menos taladros pero la roca fragmentada no será desplazada tan lejos dentro del túneL 3€ El corte se alterna del lado derecho al izquierdo del túnel para asegurar que no se perforarán las cañas remanentes de la voladura anterior.
  67. 67. 3€ Para poder obtener un buen movimiento hacia delante de la pila del material, el arranque puede ser colocado en la mitad del frontón. Ubicándolo hacia la parte inferior, el lanzamiento será minimizado. Si se requiere de mayor lanzamiento, los taladros de arranque pueden colocarse más alto, en el Centro del frontón como se muestra. BEBE POSICIONES DE LOS TALADROS DE ARRANQUE
  68. 68. UBICACIÓN DEL ARRANQUE --s n“. » . a. (a) PLAN COS (b) TECHO '_ L--- ¡———— l-—-- “»: » . l i: Í; - A. " 3‘ I ---- ""l Q7 l C I El ¡TI | — Z Z Z : Z —¡ V, 5; A 7'. A __ __ ,7. . '“__ ‘_: __ (C) PISO (d) PUNTO MEDIO
  69. 69. DISEÑO DE LOS TALADROS DE CORTE 3€ Los burden de los taladros cargados se seleccionan de tal manera, que el volumen de roca quebrada por cualquier taladro no pueda ser mayor al que pueda ocupar el espacio vacío creado, ya sea por el taladro de mayor diámetro o por los taladros subsecuentes que detonen. 3€ En este cálculo se debe considerar también el hecho de cuando la estructura de la roca se rompe entre los taladros, ésta ocupará un volumen mayor al que tenía en su estado original. 3€En otras palabras, se debe considerar el factor de esponjamiento.
  70. 70. 3€ Si los taladros de arranque rompen un volumen mayor del que puede caber dentro del cráter creado previamente, el corte se “congela” lo que significa que se bloquea por la roca que no puede ser expulsada. 3€ Si esto ocurre, el alivio paralelo al eje de los taladros se pierde y los taladros no podrán romper adecuadamente. De hecho, éstos empezarán a soplarse fisurando la roca adyacente pero sin permitir que se produzca la fragmentación en la última etapa. Por tanto, en el corte mismo, las distancias deben ser diseñadas y perforadas con precisión. 3€ El tiempo de retardo debe ser suficientemente lento para permitir que la roca empiece a ser expulsada del frente antes de que se disparen los taladros subsecuentes.
  71. 71. CÁLCULOS PARA LAS DIMENSIONES DEL CORTE QUEMADO TALADRO (s) VACÍO (s) (D. ..) 3€ Un diseño típico de un corte quemado se da en la figura mostrada. El diámetro del taladro vacío de alivio se designa como DH. Si se utiliza más de un taladro vacío, se debe calcular el diámetro equivalente de un solo taladro vacío el cual contenga el volumen de todos los taladros vacíos. Esto se puede hacer utilizando la siguiente ecuación: DH = dH [N donde: D. .. = Diámetro equivalente de un Solo taladro Vacío (mm) d. .. = Diámetro de los taladros vacíos (mm) Número de taladros vacíos Z ll
  72. 72. IIAIIEIIOS ¡IE CDRIOINO DISEÑO GENERAL DE UN CORTE QUEMADO Criterios de acción: Arranque: Núcleo: Contorno: Soplar y formar la cavidad inicial. Triturar y extraer el máximo material. Despegar y formar el límite de la voladura.
  73. 73. ‘D a DISTANCIA ENTRE H LOS CENTROS fi mm Inch f I j nunca». j ¡ ¡. (—-—B= =1.5It ROSE B_d+# 30° “"”"‘"'T “““““ “T“"“""7’i'° ¡.13 n I OEFORNIACION ¡l 25° JÜ-——-—--I---"“‘LE'S'IEE"Í’*‘""‘I I l I ‘Los ¡ARRENOS s: unen o 50 100 150mm oIAMEmo o: BARRENOS vAcIOsos) ESPACIAMIENTOS DE LOS TALADROS EN UN CORTE QUEMADO
  74. 74. El primer cuadrado de taladros de arranque se localiza a una distancia B1 delcenwo. B1 = 1.5DH CORTE QUEMADO MOSTRANDO DIMENSIONES DEL BURDEN
  75. 75. La distancia o radio desde el centro exacto del corte se 4 llamará Fl. R1:B1 DISTANCIAS DESDE EL CENTRO HASTA LOS TALADROS DEL CORTE
  76. 76. El valor de Sc denota el tamaño del cone o la distancia entre taladros dentro del cuadro. sc1 = 5142 DISTANCIAS ENTRE TALADRO DEL CORTE TAMAÑO DE EL CORTE
  77. 77. CÁLCULOS SIMPLIFICADOS PARA CORTES QUEMADOS “¿Éí 1.5|] DH 2.12 DH 4.5|] DH 9.54 DH 1.5|] DH 3.13 DH EJE DH 14.31 DH 2.12 DH 4.5|] DH 9.54 [iH 2D23 [iH 1.5|] DH 1.l]E DH 2.25 DH 4.3:? DH SD= ÏL SD= ÏL SD= ÏL SD= ÏL
  78. 78. HKEMHMMQMHJMAMKUM La profundidad de los taladros, los cuales romperán hasta un 95% o más de su profundidad total, puede ser determinada con la siguiente ecuación: H: (pH+ 16.51 )/41.67 donde: H = Profundidad (m) DH = Diámetro del taladros (mm) BEEMHMMEMUMMEEÉMEÏHMDM L= O35H
  79. 79. B = o. o12( 2 SGe/ SG, + 1.5) De S : 1 .1 B T=05B donde: S = Espaciamiento B = Burden (m) T = Taco (m) EMAMKEUEABEMHBEALHEQ B = o. o12( 2 SGe/ SG, +1.5)De S : 1 .1 B T: 0.2B
  80. 80. Comúnmente detonados con voladura de recorte con taladros de 0.45 m a 0.6 m entre centros, de otra manera: B : 0.012(2 SGe / SGr + 1.5) De S : 1.1B T: B Los taladros de corte se disparan con por lo menos 50 ms entre periodos. Los taladros auxiliares se retardan con por lo menos 100 ms o con retardos LD. Los taladros del contorno (con voladura de recorte) se disparan con el mismo retardo. Los taladros de piso detonan al último.
  81. 81. EJEMPLO Un túnel rectangular con una sección de 8 metros de altura y 10 metros de ancho Va a ser excavado con el método de corte quemado con taladro grande. El corte Será cercano a la parte central del túnel. El taladro central vacío será de 102 mm y los taladros cargados serán de 28 mm de diámetro. Todos los taladros del corte serán cargados con emulsión de 1.2 g/ cm3. Se tienen disponibles cartuchos de emulsión de 25, 29 y 32 mm de diámetro. Se utilizará explosivo de precorte en los Cuadradores y el techo, el espaciamiento de los taladros de recorte será de 0.6 m. La roca es un granito con una densidad de 2.8 g7cm3. El taladro de 102 mm se escogió para permitir un avance de por Io menos 95% en una profundidad de perforación de 3.8 m. Diseñemos la Voladura.
  82. 82. CÁLCULO DE PARÁMETROS INDIVIDUALES: Llenando la tabla utilizando las fórmulas: y CUADRO No. 0.153 0.216 0.459 0.973 I 0.153 0.324 0.688 1.459 0.216 0.459 0.973 2.063 0.153 0.108 0.230 0.487 REVISE Sc ¿’VL Sc 21. 9m Sc 21. 9m SC’ 21. 9m Sc 21. 9m
  83. 83. DESARROLLO DE LAS SALIDAS DEL CORTE PARALELO ESCALONADO nm/ I
  84. 84. CORTE EN V 3€El arranque comúnmente utilizado en trabajos subterráneas con taladros perforados en ángulo es el corte en V El corte en V difiere del corte quemado en que se perforan menos taladros y se logra un avance menor por Voladura. El avance por voladura también está limitado por el ancho del túnel. En general, el avance por Voladura se incrementa con el ancho del túnel. CORTE EN V BÁSICO
  85. 85. CORTE EN V 3€ El ángulo de la V no debe ser agudo y no debe ser menor a 60°. 3€Los ángulos más agudos requieren cargas con más energía para la distancia de burden utilizada. Un corte consiste, normalmente, de dos V’s, pero en voladuras más profundas, un corte puede consistir de hasta cuatro. CORTE EN V BÁSICO
  86. 86. 3€ Cada cuña en V debe ser disparada en el mismo periodo de retardo usando detonadores de milisegundos para garantizar la tolerancia mínima entre cada pierna de la V al momento del disparo. El tiempo de retardo entre V's adyacentes debe ser de por lo menos 75 milisegundos (mínimo). La distribución básica de las V's se muestra en la figura. TIEMPO DE RETARDO PARA UN CORTE EN V
  87. 87. 3€ El corte en V básico muestra dos burden, el burden al fondo de los taladros y el burden entre las V's que es equivalente a dos Veces un burden normal si se utiliza un ángulo de 60° en el vértice de la V 3€En algunos casos, se perfora un taladro adicional perpendicular al frontón siguiendo la línea de B1, el cual se denomina “taladro rompedor”. 3€ Este se usa si la fragmentación obtenida con el corte en V es demasiado grande.
  88. 88. 3€ La siguiente figura indica la dimensión necesaria para perforar un corte en V adecuado. Las dimensiones especificas necesarias para cada taladro son tres: 1) La distancia a la cual se coloca la boca del taladro a partir del centro de la frente, 2) El ángulo con el que penetra el taladro dentro del manto rocoso y 3) La longitud de cada taladro en particular. 3€ Para poder obtener las dimensiones apropiadas, discutiremos los cálculos para el diseño de un corte en V
  89. 89. DIMENSIONES EN UN CORTE EN V Ilíp B‘ ‘In Á i , ‘ ' n J ‘ . ESPACIADO Ex
  90. 90. DISEÑO DE UN CORTE EN v 1. DETERMINACIÓN DEL BURDEN El El burden siempre se mide al fondo del taladro y se coloca como se muestra en la figura. Se comprende que este no es el burden real exacto y que los taladros con ángulos mayores (aquellos que se aproximan a la V) tienen un burden real menor. Esto sin embargo, se hace para simplificar el diseño. Cuando se consideran los errores de perforación y otros factores, la reducción del burden real es de hecho beneficiosa. EIEI burden se puede determinar usando la misma ecuación que se indicó con anterioridad. B = o. o12( 2 SGe/ SG, +1.5) De
  91. 91. El La distancia entre las V's se muestra en la figura como B1 y se calcula de la siguiente manera: B1 = 2B _, _ _ donde: _ '- _ B = Burden (m) B1 = Burden (m) l, , 2. ESPACIAMIENTO ENTRE TALADROS (VERTICALMENTE) El El espaciamiento vertical entre V's es: S : 1.23 donde: S = Espaciamiento (m) B = Burden (m)
  92. 92. 3. ÁNGULO DE LAV El El ángulo normal del vértice de la V es de aproximadamente 60°. Se han utilizado ángulos de menos de 609 en túneles pequeños y estrechos, sin embargo, la densidad de carga de explosivo en cada taladro se debe incrementar. 4. PROFUNDIDAD DEL CORTE O AVANCE (L) El En general, la profundidad del corte variará de 2B a un máximo del 50% del ancho del túnel. Los taladros normalmente no romperán hasta el fondo y se puede asegurar un avance de entre 90 al 95% de la profundidad total de los taladros.
  93. 93. 5. LONGITUD DE TACO El Los taladros se cargan normalmente hasta un O.3B - O.5B de la boca dependiendo de la resistencia de los materiales a ser volados. Los taladros deben ser taponado con un taco adecuado para mejorar el rendimiento. El Se utiliza el mismo procedimiento que en el diseño de un corte quemado para los taladros de arrastre, los auxiliares de producción y los de contorno, porque son paralelos. AI igual que el ángulo de ajuste.
  94. 94. 6. CARGA DE LOS TALADROS El Es importante que los cebos iniciadores se coloquen en el fondo de los taladros. La densidad de carga se puede reducir cerca de la boca del taladro cuando se utilizan explosivos encartuchados, en lugar de ANFO cargado neumáticamente. Las reducciones en la densidad de carga pueden comenzar después de que 1/3 del taladro ha sido cargado con la cantidad calculada para obtener burden apropiado.
  95. 95. 7. TIEMPO DE SALIDAS DEL DISPARO El El tiempo de disparo en un corte en V debe ser por lo menos de 50 ms entre cada V, cuando estas disparan una detrás de la otra. El El tiempo de disparo debe diseñarse de tal manera que permita que la roca comience a moverse antes de que disparen los taladros subsecuentes. Es por esta razón que los retardos mínimos deben de ser de 75 a 100 ms.
  96. 96. CORTE EN ABANICO 3€Los cortes en abanico son similares en su diseño y método de operación a los cortes en V. Ambos deben crear el alivio al mismo tiempo que los taladros detonan hacia la cara libre. No existe alivio adicional creado por taladros vacíos como en el caso de los cortes quemados. 3€ Un corte en abanico clásico se muestra en la figura. Las dimensiones se determinan utilizando los mismos métodos y formulas de el corte en V. CORTE EN ABANICO
  97. 97. MÉTODO DE TÚNEL v BANCO áfi El método de túnel y banco es una combinación de voladura subterránea de túnel y una voladura de banco a cielo abierto para excavaciones de grandes dimensiones. áfiLa sección del túnel se excava por delante del banco para mantener un piso de trabajo. Cualquiera de los cortes y trazo de voladuras de túnel se pueden utilizar para excavar la sección supenor
  98. 98. ATAQUE A TODA LA CARA (FRENTE) Cuando son pequeños túneles se perfora todo el frent_e o cara, se cargan los agujeros, y se hacen detonar los explosivos. Con el desarrollo de los taladros de carretilla y de plataforma, aumenta la perforación de grandes túneles con este método.
  99. 99. IVIETOO DE TERRAZAS Implica la perforación de la porción superior del túnel antes de perforar la parte inferior J . ¿Ï-": “"“"-»—‘ , i‘); , ¿ _¿ x, >' ‘V ; ‘ x‘. Í ‘v ‘t ; , , . , _ . l Ï ' ‘s É l L‘ ¿x m‘ f‘ I 2.. ' ——¿ Ï y. .. .‘ l j s. ‘ .1 t i‘ f: PTO’: 1: ' F ‘trï . u B! #l¡. _* ‘i’ >'- a‘ . .Á ‘i, —. " —. "Í ‘a
  100. 100. IVI ETO DO E E RIVA R ES Puede ser ventajoso perforar un túnel pequeño, llamado derivador, a través de toda o una porción de la longitud del túnel, antes de excavar todo con el taladro. Dennacr cet-Jn! ¡‘O1 l - l Í . / wa r | I | I l | l r- l l l o l l l l l D-nnccr superior
  101. 101. CÁLCU LOS COLATERALES AL ARRANQUE NÚMERO DE TALADROS PARA EL FRONTÓN: Fórmula empírica: 10«/ —5 donde: S = área de la sección del frontón Ej: para un túnel de 3.00x4.5 m = 1ov13.5 =36.7 = 37 taladros Fórmula práctica: N, = P/ E + KXS donde: N, = número de taladros P = perímetro de la sección en m = f(Sx4)
  102. 102. E : distancia entre los taladros de la sección por m2 0.40-0.55 para roca dura, tenaz 0.60-0.65 para roca intermedia, semi dura 0.70-0.75 para roca blanda, frágil K = dimensión de la sección en m2 — coeficientes: 2.0-2.5 para roca dura 1.5-1.7 para roca intermedia, semi dura 1.0-1.2 para roca blanda S : área de la sección : Ax H(1r +8)/12 Ejemplo: para la misma dimensión 3x4.5 m s = 3x4.5(3.14 + 8)/12 = 12.4 Nt = f(13.5x4/0.6) + 1.5x12.4 = 12.2 + 18.6 = 30 taladros
  103. 103. FÓRMULAS PRÁCTICAS PARA CARGA EXPLOSIVA: en Kg/ m = Q2 x Pe (exp, x 0.0007854 (Q en mm) Kg/ m = Q2 x Pe (exp, x 0.577 (Q en pulgadas) También: Cálculo de carga para pequeño diámetro C, = 0.34 x Q2 x Pe(exp) en Ib/ pie Nota: para el ANFO - densidad de carga a granel 0.80-0.85. Y EXAMON - densidad de carga con aire comprimido 0.90-1.0.
  104. 104. LONGITUD DEL TALADRO EISe determina por la dimensión de la sección y al método de arranque, usualmente se consideran: Para corte cilíndrico o paralelo L = O.5/ S Para corte en cuña L = x/ S / 2 , o menos
  105. 105. CALIDAD DE PERFORACION ELEMENTO ESENCIAL EN EL DISPARO ¡un z-w-srz a Jfiw Vííuï: -'-". fx‘? Á _a'f - , ._——. .__, ,- n -_ _ ' > . -. — ‘ L‘ V . .. A Í i. . I O X _ ’ x . ‘s I "l ' - ‘ fu- Lv L‘! i A a - *- ll‘. _ ti, u. .r-"‘-- . I I” f j 3"‘ l w 4 ‘nf "—. _. '___ ‘L L 1‘-Ï . >; ... _:‘. ¿:. __— —. “Ï* " ‘i. TE —-— í - A. .L. .4,. ; 4 _
  106. 106. CALIDAD DE LA PERFORACION INFLUYE EN UN 75 % EN LA VOLADURA HECHO UN DISEÑO DE PERFORACION, SE COMETE ALGUNOS ERRORES COMO: oError de Replanteo. °EFF0F de inclinación y Dirección. °EFF0F de Desviación. -Error de Profundidad. oTaladros Estrechos, Perdidos u Omitidos.
  107. 107. ERRoREs PERFORACIÓN - HUECO DE ALIVIO DE DIÁMETRO MUY PEQUEÑO - DESVIACIONES EN EL PARALELISMO AvANcE
  108. 108. CALIDAD DE LA PERFORACION RESULTADOS DE UNA MALA CALIDAD DE PERFORACION >MALA FRAGMENTACIÓN. >INADECUADO RENDIMIENTO DEL EXPLOSIVO. >SOBRE EXCAVACIONES. >VOLADURA FALLADA. >FORMACION DE CALLOS O PECHOS
  109. 109. ENVOLVENTE DE DAÑO Sobreexcavacion 50904 0 vwvi 0‘0000‘ 0 300 Wïïïï p.00 Arranque
  110. 110. S 393‘ ‘JI? arg-ts: , ctm PRE - DISPARO 1 ROCA1 CALIDAD DE LA PERFORACION POS - DISPARO 1 ROCA1 2.0 1.5 1.0 0.5 0.0 —0.5 —1.0 4.52 —2.0 —2.5 —2.0 —1.5 —1.0 —0.5 1.0 0.0 0.5 1.5 2.0 2.5 m Collar Perforación . Fondo Perforación 1 Desviación ¡(,57 ¡‘(A131 ILS’ Ï ¡jj-l gif):
  111. 111. PRE - DISPARO 2 ROCA1 CALIDAD DE LA PERFORACION POS - DISPARO 2 ROCA 1 o Collar ' Fondo Perforación —Desviación " oración
  112. 112. FACTORES QUE INFLUYEN EL RENDIMIENTO DE VOLADURAS - CONTROL DE CALIDAD. - COMUNICACIÓN. o RENDIMIENTO OPTIMO DE LOS EXPLOSIVOS. o INDICES DE VOLADURA. 0 CALIDAD DE LAS ROCAS. ° SEGURIDAD. - EVALUACIÓN DE RESULTADOS.
  113. 113. ERRoREs PERFORACION - ESPACIAMIENTOS IRREGULARES ENTRE TALADROS ° IRREGULAR LONGITUD DE LOS TALADROS AVANCE
  114. 114. ERRoREs PERFORACION - INTERSECCIÓN ENTRE TALADROS AVANCE SOBRECARGA - SOBRECARGA (EXCESIVA DENSIDAD DE CARGA) SOBRECARGA
  115. 115. j EVALUACIÓN DEL DISPARO: DE PLAZAMIENT DE LAR A El El desplazamiento del material toma más tiempo que la rotura y fragmentación. Está en función directa con la energía de los gases en explosión, aunque los gases se hayan ya expandido a determinada extensión del espacio circundante. El En teoría el desplazamiento del centro de gravedad es: L=1/3 f(2((1oo+a)/1oo)DxH/ tgtp) -B/2 donde oi °/ o es el incremento en volumen y el material disparado se ha posado a un ángulo de Lp.
  116. 116. DESPLAZAMIENTO DE LA B Z BURDEN ROcA vOLADA POR UN f“ p°r°eniaïe de DISPARO DEFINIDO POR EL ¿gïïlïïfjïgg ffigca DE desplazada debido a 1a CENTRO DE GRAVEDAD fragmentación E: (14. a )V ï)‘ 1P’: Ángulo de reposo del material disparado (muck pile) G1: Centro de gravedad de la fuga IN-SITU G2: Centro de gravedad del material desplazado (muck pile O pila de escombros)
  117. 117. El En la práctica, todo lo que se requiere del explosivo es que desplace a la roca unos metros por segundo y por consiguiente ésta fase demora aproximadamente un segundo. El El movimiento puede sin embargo demorar más tiempo, pero eso es un efecto de la gravedad y no del explosivo (a no ser que el disparo sea intencionalmente sobrecargado para incrementar la proyección del material arrancado, cosa que se aplica por ejemplo en la voladura de desbroce (CAST BLASTING). El Aplicada para desencapar mantos de carbón en Open pits, proyectando el material mas allá del pie banco. Consideraciones similares se aplican a los disparos de frontones y tajeos subterráneos.
  118. 118. 5!. ,l! ._ El La mejor forma de comparar explosivo es midiendo en capacidad de fragmentación para cada tipo de roca bajo distintos métodos de carga y voladura, lo que es muy lento y tiene un costo prohibitivo. El En la práctica se utilizan correlaciones empíricas de ciertos parámetros de los explosivos como la relación de potencia en peso, propuesta por Langefors. S=5xQ/6xQ0+1xV/6xV0 donde Q = calor desarrollado V = volumen de gases generados por 1 Kg de explosivo El El subíndice o representa las características de un explosivo patrón o de referencia (generalmente ANFO o gelatina amoniacal 60°/ o)
  119. 119. EFI IEN IA DEL EXPL IV EITérmino de rendimiento de los explosivos para la creación de una red de fracturas. ETP : (0.36 + pe)( VOD2/(1 + VOD2/ V32 — D/ VR) (1 / R) (EM / ET) pe donde ETP = Término de rendimiento o eficiencia del explosivo p e = densidad del explosivo (g/ cm2) VR = velocidad del sonido en la roca (Km/ seg) VOD = velocidad de detonación (Km/ seg) R = radio de desacoplamiento = volumen del taladro/ volumen del explosivo E = máximo trabajo de expansión del explosivo calculado en Kcal/ g donde: EM = valor no idea ET = teórico (Ref. Blasting Analisis International BAI)
  120. 120. VEL IDAD ’NI ADELAR Afr ni Ími El La velocidad sónica de la roca es una función del modulo de Young (una medición de la elasticidad del material), radio de Poisson (una medida de la fragilidad del material) y densidad (medida de la masa por unidad de volumen) VP= f(E(1+Ir)/ Q(t—2r)(1+r)) donde: Vp = velocidad sónica de la roca E = módulo de Young Q = densidad de la roca r = radio de Poisson
  121. 121. El El ETP (Explosive Perfomance Term) indica que la fragmentación no es controlada por una simple propiedad como es la energía, pero si por una combinación de energía del explosivo, velocidad de detonación, densidad, grado de desacoplamiento entre el explosivo y la pared de taladro, volumen del explosivo a volumen de taladro, velocidad de la onda sónica (onda sísmica) y la geometría del disparo.
  122. 122. CARGA DE EXPLOSIVO DE BAJA SENSIBILIDAD (ANFOS) IMPORTANCIA DEL RANGO DE INICIACION Punto de inicio de Ia detonación Punto de inicio autosostenida de Ia detonación Iniciación de ANFO con detonador simple solo. (No deseable). Iniciación de ANFO con detonador reforzado o mini primer: (Poco efectivo). Iniciación de ANFO con cebo de menor diámetro que el del taladro. (Adecuado). Iniciación de ANFO con cebo de igual diámetro que el del taladro. (Óptimo).
  123. 123. CARGA: _ EXPLOSIVOS DE BAJA SENSIBILIDAD EN PEQUENO DIAMETRO 6 CARGAY CEBO ADECUADOS CARGA CEBO TACO DETONADOR ACOPLADA (ATACADA) RESULTADO: DETONACIÓN COMPLETA ARRANQUE ÓPTIMO RETENCIÓN vELOcIDAD DE REGIMEN INMEDIATA ELEVADA PRESIÓN DE TRABAJO
  124. 124. CARGA: EXPLOSIVOS DE BAJA SENSIBILIDAD EN PEQUENO DIAMETRO - CARGA Y CEBO INADECUADOS (1) cARGA EXCESIVA (2) CARGA MUY CORTA, DESACOPLADA O sUELTA RESULTADO: DEFLAGRACIÓN ARRANQUE DÉBIL , VELOCIDAD DE REGIMEN TRANSICIONAL SOPLADO Y CRATERIZACIÓN BAJA PRESIÓN DE TRABAJO
  125. 125. CARGA: EXPLOSIVOS DE BAJA SENSIBILIDAD EN PEQUENO DIAMETRO CARGAY CEBO INADECUADOS (2) SOPLO YANILLADO """"""" M/ CARGA MUY coRTA BAJA PRESIÓN DE TRABAJO EFECTO CANAL (GASES ACELERADOS) (3) EXPLOSIVO QUE NO DETONA TIRO FALLADO, TOTAL O PARCIALMENTE

×