4 perforacion voladura_y_ventilacion

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4 perforacion voladura_y_ventilacion

  1. 1. PERFORACIÓN, VOLADURA Y VENTILACION EN MINERIA SUBTERRANEA PERFORACIÓN, VOLADURA Y VENTILACION EN MINERIA SUBTERRANEA Expositor : Ing. Daniel Arcos Valverde Ayacucho, Enero del 2008
  2. 2. PERFORACION
  3. 3. PERFORACIÓN El principio de la perforación se basa en el efecto mecánico de percusión y rotación, cuya acción de golpe y fricción producen el astillamiento y trituración de la roca. Su propósito es abrir en la roca huecos cilíndricos denominados taladros y están destinados a alojar al explosivo y sus accesorios iniciadores.
  4. 4. CONDICIONES DE PERFORACIÓN La calidad de los taladros que se perforan están determinados por cuatro condiciones: diámetro, longitud, rectitud y estabilidad. Para conseguir una voladura eficiente la perforación es muy importante así como la selección del explosivo, este trabajo debe efectuarse con buen criterio y cuidado.
  5. 5. CICLO BÁSICO DE EXCAVACIÓN El ciclo básico de una excavación comprende la perforación y voladura. La secuencia es la siguiente: • Perforación de taladros. • Cebado y carga de explosivo. • Amarre del sistema de iniciación. • Disparo. • Evacuación de humos,ventilación,desatado, control de estabilidad para la evaluación del material volado. • Evacuación del material volado.
  6. 6. ESQUEMAS DE DIACLASADO
  7. 7. ESQUEMAS DE DIACLASADO
  8. 8. PARTES DEL FRENTE Para efectos de voladura el frente de pequeña a mediana envergadura se divide en tres áreas: 1. Corte o arranque. 2. Núcleo o destroza. 3. Corona o contorno. Secuencia de rotura que sigue el disparo: Corte Núcleo Contorno
  9. 9. 2 1 1 1 2 2 3 3 3 4 4 4 5 5 5 DESARROLLO DEL BANCO ANULAR NOMENCLATURA DE TÚNEL CONTORNO NÚCLEO CORTE O ARRANQUE c b a B c b a c b a B PISO DEL TÚNEL (CRESTA DEL BANCO) BANCOTÚNEL SIMPLE TÚNEL EN DOS ETAPAS
  10. 10. CORTES O ARRANQUES La función del arranque es formar la primera cavidad en el frente cerrado de una rampa, creando así una segunda cara libre para la salida de los demás taladros, transformandose en un “banco anular”. El arranque requiere en promedio 1.3 veces mas de carga por taladro para desplazar el material triturado.
  11. 11. MÉTODOS DE CORTE Los tipos de trazos de perforación para formar una nueva cara libre ó cavidad de corte, son dos: 1. Cortes con taladros en ángulo o cortes en diagonal. 2. Cortes con taladros en paralelo.
  12. 12. CORTE EN CUÑA O EN “V” (WEDGE CUT) A A´ A A´ 60°
  13. 13. CORTE EN PARALELO A A´ A A´
  14. 14. EJEMPLOS DE CORTE QUEMADO EJEMPLOS PARA LIMITAR EL EFECTO DE SIMPATIA ENTRE LOS TALADROS a b dc a b c
  15. 15. TRAZOS DE ARRANQUE PARA TÚNELES TALADRO DE ALIVIO TALADRO CARGADO LEYENDA
  16. 16. DISTANCIA ESTIMADA DEL ALIVIO AL PRIMER TALADRO DE ARRANQUE B B = 1,5 a 1,7 φ Donde φ es el diámetro mayor
  17. 17. ESQUEMA GEOMÉTRICO GENERAL DE UN CORTE DE CUATRO SECCIONES CON TALADROS PARALELOS B4 B1 B2 B3 B3 D2 D1 LADO DE LA SECCIONSECCION DEL CORTE VALOR DEL BURDEN PRIMERA B1 = 1,5 * D1 B1 * 2 SEGUNDA B2 = B 1 * 2 1,5 * B2 * 2 TERCERA B3= 1,5 * B 2 * 2 1,5 * B3 * 2 CUARTA B4 = 1,5 * B 3 * 2 1,5 * B4* 2
  18. 18. DISTANCIA ENTRE TALADROS Normalmente varían: arranque de 15 a 30 cm , ayudas de 60 a 90 cm y en los cuadradores de 50 a 70 cm. Como regla práctica se estima una distancia de 2 pies (60 cm) por cada pulgada del diámetro de la broca. Los taladros periféricos (alzas y cuadradores) se deben perforar a unos 20 a 30 cm del límite de las paredes del túnel, para facilitar la perforación y para evitar la sobre rotura, en voladura normal.
  19. 19. En los taladros paralelos, es necesario perforar los del techo y piso con cierto ángulo. Si estos ángulos se exageran los resultados serán negativos por sobrerotura.
  20. 20. ERRORES PERFORACIÓN • HUECO DE ALIVIO DE DIÁMETRO MUY PEQUEÑO • DESVIACIONES EN EL PARALELISMO AVANCE
  21. 21. • ESPACIAMIENTOS IRREGULARES ENTRE TALADROS • IRREGULAR LONGITUD DE LOS TALADROS AVANCE ERRORES PERFORACIÓN
  22. 22. • INTERSECCION ENTRE TALADROS AVANCE SOBRECARGA SIN CARGA • SOBRECARGA (EXCESIVA DENSIDAD DE CARGA) SOBRECARGA ERRORES PERFORACIÓN
  23. 23. LA MALLA DEL FONDO DEBE DE SER IGUAL A LA MALLA DEL FRENTE
  24. 24. TAJEOS DE MINA • CON TALADROS SOBRE CABEZA INCLINADOS
  25. 25. TEMPORIZACIÓN: EFECTOS DE LA SALIDA SECUENCIAL 1 2 3 4 5 67 8 9 10 11 12 14 15 13 16 1718 19 FRENTE CORTE LONGITUDINAL SALIDA DEL ARRANQUE 14 15 y 16 10 y 11 4 1 5 1 8 y 9 17 12 y 13 2 y 3 ARRANQUE PARALELO
  26. 26. TEMPORIZACIÓN: EFECTOS DE LA SALIDA SECUENCIAL 12 3 4 5 6 7 89 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 10 11 y 12 4, 6 y 7 1 1 5, 8, 9, 17 y 18 15, 16, 19 y 20 FRENTE CORTE LONGITUDINAL SALIDA DEL ARRANQUE ARRANQUE ANGULAR
  27. 27. Taco Inerte (Detritus) Efecto Mecánico: || Una adecuada longitud de taco, genera mayor oposición al desplazamiento o salida de los gases. Al utilizar los detritus como taco inerte podemos aprovechar la forma irregular que tienen, para distribuir las fuerzas horizontales, provenientes de la detonación; en fuerzas verticales e inclinadas, produciendo así que dichas fuerzas hagan presión sobre las paredes del taladro. Generando resistencia a la salida de los gases y como consecuencia aumentar la energía de impacto sobre la roca CARGA EXPLOSIVA
  28. 28. VOLADURA
  29. 29. 1.1. Deben efectuarse solo en polvorines autorizados según normas oficiales, cumpliendo con las siguientes recomendaciones: Deben ser inaccesibles a personas extrañas y vigilados. Deben estar a distancias prudenciales de otras instalaciones para evitar explosiones o daños por simpatía. Estando prohibido almacenar juntos explosivos y accesorios deben haber polvorines para ambos. ALMACENAMIENTOALMACENAMIENTO
  30. 30. Esta prohibido almacenar explosivos o accesorios con otros materiales o insumos ajenos a ellos.
  31. 31. Durante el transporte de explosivos y accesorios de voladura de Polvorines o Bodegas de Mina a los frentes de trabajo: Detonación fortuita por maltrato. Abandono de explosivos - Robos. Manipulación por personas inexpertas.
  32. 32. Para un taladro de ∅ = 45 mm ANFO (∅ = 45 mm) Semexsa 80 (∅ = 22 mm) Emulsión (∅ = 22 mm) Exadit (∅ = 22 mm) 1 m
  33. 33. Carguío de frente con el uso de explosivos muy POTENTES con espaciadores.
  34. 34. Influencia entre 0,20 y 0,50 m Voladura Controlada Minimiza el daño al macizo rocoso Estabilidad después del disparo
  35. 35. Incidencia de los costosIncidencia de los costos Costos previos a la voladura Costos posteriores al disparo Perforación Explosivos Seguridad / Ventilación Avance Sobrerotura / Dilución Voladura secundaria Seguridad: sostenimiento ventilación Carguío y transporte Chancado y molienda Recuperación metalúrgica VOLADURA
  36. 36. VENTILACION
  37. 37. ORIGEN DE LOS GASES DE MINA USO DE EXPLOSIVOS Toda voladura origina, en mayor o en menor grado, gases tóxicos producidos por las diversas reacciones químicas que ocurren durante una explosión. El uso del ANFO, por ejemplo, genera diversos óxidos de nitrógeno los mismos que aún en bajas concentraciones pueden resultar de necesidad mortal. MAQUINAS DE COMBUSTION INTERNA Pueden liberar gran cantidad de contaminantes, como el NOx, CO, etc., y esto es mayormente por la falta de mantenimiento o por la altitud en la cual esta la maquina.
  38. 38. GASES DE ESTRATOS Son gases que existen dentro de las estructuras rocosas del yacimiento y que, al entrar en. Contacto con una labor minera, pueden producir grandes concentraciones de gases tóxicos. RESPIRACION HUMANA Cada persona exhala anhídrido carbónico (CO2) y si realiza una actividad física intensa la cantidad de anhídrido carbónico producida será mayor.
  39. 39. GAS INCOLORO, SOFOCANTE, DE OLOR A HUEVOS PODRIDOS, SE PRRESENTA EN MENOR PROPORCION Y ESTA REFERIDO A LOS CARGADORES DE BATERIA . 2.00SO2 GASES SULFUROSOS LMP máximo 5 ppm. GAS INCOLORO EN CONCENTRACIONES BAJAS, EN ALTAS TOMA UN COLOR PARDO. SE UBICA EN LAS PARTES BAJAS DE LA LABOR 1.78NO2 Y NO3 GASES NITROSOS LMP máximo 07 mg/m3 ó 5 ppm. GAS INCOLORO, SABOR LIGERAMENTE ACIDO, SE LE UBICA A PARTIR DE LA PARTE MEDIA HACIA DEBAJO DE LA LABOR 1.53CO2 DIOXIDO DE CARBONO LMP máximo 9000 mg/m3 ó 5000 ppm. GAS INCOLORO, INODORO E INSIPIDO, SE LE UBICA EN LAS PARTES ALTAS DE LA LABOR. 0.97CO MONOXIDO DE CARBONO LMP máximo 29 mg/m3 ó 25 ppm. OBSERVACIONESDENSIDADFÓRMULACOMPUESTO
  40. 40. DISTRIBUCION ESQUEMATICA DE LOS GASES POR SU DENSIDAD (AMBIENTE SIN VENTILACION)
  41. 41. 6Sobre los 4000 5De 3000 a 4000 4De 1500 a 3000 3Hasta los 1500 Cantidad mínima de aire necesaria por hombre (m³/min) Altitud (msnm) En el caso de emplearse equipo diesel, la cantidad de aire circulante no será menor de tres (3) metros cúbicos por minuto por cada HP que desarrollen los equipos.

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