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UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN MARTIN
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL
AREA DE TRANSPORTES
CURSO DE CAMINOS II
CATEDRATICO: ING° RUBEN DEL AGUILA PANDURO
INGº TOMAS SEIJAS ROJAS (JP)
TARAPOTO – PERU
CAPITULO I
“EXPLOSIVOS”
I. CONCEPTO
Son sustancias sólidas o líquidas que mediante una reacción
química con otros elementos generan una liberación de
energía térmica con aumento sensible de volumen, presión y
temperatura, los que generan la llamada explosión, cuyo
efecto se aprovecha en la ingeniería para la construcción de
túneles, abastecimiento de material de cantera para la
construcción de carreteras.
C . + O2 .+ 91,000 cal = CO2 + 91,000 cal.
Sólido Líquido
C = 12 gr. de carbón vegetal
O2 = 32 gr. de oxígeno líquido
Tº = 28 oC
II. CLASIFICACION DE LOS EXPLOSIVOS
Los explosivos se clasifican en:
2.1. DEFLAGRANTES
a. Pólvora Negra
b. Pólvora sin humo Base doble
Base simple
2.2. DETONANTES
a. Dinamita
b. Nitroglicerina
c. Dinamita Comercial Gelatinosa
Semigelatinosa y pulverulenta
d. Anfo
2.1. DEFLAGRANTES
Su velocidad es menor que la del sonido y sirven para mechas y balas con
cartuchos y se divide en:
a. Polvora Negra: Es una mezcla granulada de:
Pólvora negra : Nitrato de sodio + Azufre + Carbón de leña
Explosivos Catalizador Combustible
Usos: En la fabricación de mechas y también como propulsores de bala
b. Polvora sin Humo: Mezcla no utilizable en usos comerciales tiene como
ingrediente principal la nitrocelulosa, se utiliza como explosivos
propulsores para impulsar balas.
Se clasifica en:
Base doble : Mayor nitroglicerina
Base simple : menor nitroglicerina
2.2. DETONANTES : Tienen velocidades mayores a la del sonido, es de uso
medio y de tipo común, su reacción es de 3000 a 7000 m/seg. Se dividen
en:
a.Dinamita: Nombre genérico que tiene como ingrediente principal el
trinitrotuleno (TNT) la que es muy manejable.
b.Nitroglicerina: Es un líquido oleoso con una densidad de 1.5, transparente
y dulce muy sensible al choque, golpe o fricción.
c.Dinamita Comercial: Tiene 3 elementos principales: nitroglicerina
(sensibilizante), nitrato de sodio o amonio (proveedor del oxigeno) y el
elemento combustible como el aserrín, harina de trigo o almidón. Se
clasifica en:
1. Gelatinosa
2. Semigelatinosa y pulverulenta
d.Anfo: Constituida por nitrato de amonio con petróleo (de 5% a 6%) tiene
baja velocidad de detonación y también baja densidad, es decir su fuerza
explosiva es menor e inadecuado para volar rocas duras.
III.TIPOS DE EXPLOSIVOS
a. EXPLOSIVOS LICUADOS
Mejora las características del anfo, es una mezcla de polvos metálicos en
agua, resulta ser más cara que la dinamita pero su manejo es mas segura
que el anfo y esta compuesta por:
- Nitrato de amonio
- Pólvora sin humo
- Polvo de aluminio y dinamita
b. EXPLOSIVOS INICIADORES
Materiales sumamente sensibles que llegan a detonar con una ínfima
cantidad de fricción, golpes o chispa.
Es utilizado como materia prima para accesorios de voladuras tales como
fulminantes y otros. Los tipos más representativos son:
- Los fulminantes de mercurio.
- Acido de plomo.
IV. ACCESORIOS PARA EXPLOSIVOS
Son productos procesados que se usan para facilitar la explosión y son:
 a. Los fulminantes (Eléctricos o manuales)
Accesorios detonantes para iniciar la explosión, estos a su vez pueden
ser iniciados por mechas de seguridad o por sistemas eléctricos.
b. Las mechas de seguridad (Guía, lenta)
Es una mecha formado en tejidos de hilo plástico o papel está
compuesto por pólvora negra.
c. Las mechas de encendido rápido (Guía rápida)
d. El cordón detonante
Llamado guía rápida, en este caso el explosivo es mucho más sensible,
sin embargo los explosivos de su núcleo son generalmente el oxígeno
y la pentrita.
Su resistencia al agua es mayor que en condiciones normales y es
menos hidroscópica.
V. PROPIEDADES DE LOS EXPLOSIVOS
1. Velocidad de Detonación
- Metodo de Deutriche Vd = VL / 2X
2. Detonación por Simpatía S = L / d
3. Potencia o fuerza Relativa :(R:W:S) (Relative Weigth Strength)
4. Sensibilidad al Choque
5. Sensibilidad a la llama o resistencia al fuego
6. Densidad
7. Dureza
8. Resistencia al agua
9. Balance de Oxigeno
10. Volúmenes de Gases de Explosión
VI. EFECTOS DE LOS EXPLOSIVOS
La explosión es un fenómeno donde los explosivos sólidos o licuados se
gasifican velozmente, estos gases empiezan a movilizarse bajo un factor
dinámico de trabajo conocido como brizance que se expresa:
Efecto Dinámico : B = D V2 / 4
Donde : B = Brizance
D = Densidad
V = Velocidad de Detonación
Efecto Estático : F = Po Vo T / 273
Donde : F = Fuerza de explosión
Po = Presión atmosférica
Vo = Volumen original del explosivo a 0°C y 1 atm de presión
T = T° de la explosión
LOS ESPLOSIVOS TAMBIEN SE UTILIZAN PARA DEMOLER
EDIFICIOS, COMO ESTOS BLOQUES DE PISOS. LA EXPLOSION
DESTRUYE LOS MUROS DE LOS PISOS INFERIORES Y LA
GRAVEDAD HACE EL RESTO.
VOLADURA DE BANCO
Donde:
K = Altura de banco
H = Altura del taladro
V = Línea de menor resitencia
o distancia entre el
barreno y la cara libre o
piedra.
h = Altura del explosivo
t = Longitud o altura de tacos
d = Diámetro del taladro de
perforación
E = Distancia entre taladros
E
d
V
t
h
H
DISEÑO DE BARRENO (O TALADRO)
1. Se calcula la línea de menor resistencia (V)
V  40 d dinamita
V  35 d anfo
2. Altura de Banco (k)
2.5V  K  3V
3. Altura de Explosivo (h)
h  2/3 H
H < 1 ml h = H ; h  30 cm
4. Distancia entre Taladros (E)
V  E  1.3 V
E = V roca muy dura
E = 1.1 V roca dura
E = 1.2 V roca semidura
E = 1.3 V roca suelta
5. Longitud de Taladros (H)
Se toma en cuenta la finalidad de la obra
H > K caso de bancos
H = K caso de perfilado (roca dura y muy dura)
H < K caso de perfilado (roca semidura y dura)
6. Longitud de Carga (h)
Se tomará en cuenta los tacos (t) que son relleno de material no
explosivo (arena) que se inserta entre los espacios libres entre la
carga y el taladro ( t v ) en todo caso ( t  50 cm).
H  1 m ; t = 0.30 cm
H  1 m ; t  0.50 cm
En todo caso el aumento es en esta cantidad.
7. La perforación se realiza por el método de las 3 bolillas
  
 
8. Cantidad de Carga
Q = C V E H N
Donde:
C = Coeficiente de carga Kg/m3 de roca a volarse
Q = Cantidad de carga en Kg.
V = Línea de menor resistencia
E = Distancia entre taladros
H = Profundidad de perforación
N = Número de taladros.
0.25 – 0.26 RS
C, varía de 0.25 a 0.30 Dinamita 0.26 – 0.28 RSD
0.28 – 0.30 RD,RMD
0.30 a 0.50 Anfo
PROBLEMA N° 1:
Para el banco de roca semi dura que se indica en el gráfico, diseñar
la distribución de barrenos y calcular:
1. Calcular el diámetro del taladro
2. Longitud de los tacos
3. Longitud de carga
Sabiendo que se dispone de dinamita al 80%, calcular además:
4. El volúmen a moverse con el diseño asumido
5. Cantidad de carga del explosivo para dicho volumen
Sabiendo que se harán 10 taladros en cada banco.
15 m.
3 m
12 m
2.5 m
13 m
t
SOLUCION:
1. Cálculo del diámetro
V ≥ 40 d dinamita
d = V = 250 = 6.25 cm.
40 40
d = 2.5’’ t = v roca suelta
2. Altura de explosivo (h)
h ≈ 2 (15) = 10m
3
Calculo de t: t ≥ V
t = V + 0.50
t = 3.00 m
h = H – t h = 15 m - 3 m
h = 12 m.
3. Distancia entre Taladros (E)
E = 1.2V = (1.2) (2.5)
E = 3.0 m
4. Volumen de roca a moverse
Vol. = k x V x E x N
Vol. = 13 x 2.5 x 3 x 10
Vol. = 975 m3
5. Cantidad de Carga
Q = C x V x E x h x N
C = 0.28 (Tabla)
Q = 0.28 (2.5) (3.00) (12) (10)
Q = 252 Kg
Q = 252 kg  11.2 cajas  11.5 cajas.
NOTAS
1 caja trae de 220 a 270 cartuchos de dinamita
1 caja de dinamita pesa 50 Lb a 22.5 Kg.
1 caja de fulminantes trae 100 cajitas, 1 cajita tiene 100 fulminantes
1 rollo de mecha mide 300 pies.
VOLADURA DE TUNELES
Se efectúa por el método de arranque, es el primer disparo para
ampliar las cargas libres, con el fin de facilitar a los demás disparos, el
disparo de arranque se ejecuta al mismo tiempo para todo.
1. Corte en “V”
º
º
FRONTAL PERFIL
Corte “W”
º º
º
º
º º
2. Corte en Pirámide y Corte en Diamante
FRONTAL PERFIL
3. Corte Quemado y No Quemado
FRONTAL PERFIL
PROCEDIMIENTO
1. Los barrenos se deben distribuir bien, en forma correcta, estudiando
bien el trazo del túnel
2. Numero de Barrenos:
N = P + KS y P = 4 √ S
E
Donde:
N = Número de barrenos
P = Perímetro de la sección del túnel
S = Sección del túnel en m2
E = Distancia entre los barrenos
K = Coeficiente del material
MATERIALES K (K2/M2) E (m)
Roca Suelta 1.0 0.7
Roca semidura 1.5 0.6
Roca Dura 2.0 0.5
TUNEL TIPO DE MATERIAL
S(M2) P(M2)
ROCA SUELTA
E = 0.7 , K = 1.0
ROCA SEMIDURA
E = 0.6 , K = 1.5
ROCA DURA
E = 0.5 , K = 1.0
5 9 13 5 18 15 8 23 18 10 28
10 13 18 10 28 22 15 27 26 20 46
20 18 26 20 46 30 30 60 36 40 76
30 22 31 30 61 37 45 82 44 60 104
40 25 36 40 46 42 60 102 50 80 130
3. Distancia entre Barrenos
Se determina consecuentemente, por el cálculo de números
debarrenos pero generalmente se considera de 0.50 – 0.7 m, para los
barrenos cuadradores y 0.60 - 0.90 m para los barrenos de ayuda.
1. Barrenos de arranque
2. Barrenos de ayuda de arranque
3. Barrenos cuadrados
4. Barrenos de coronación
5. Barrenos de arrastre.
4. Longitud de Barreno
Esta en función de la sección del túnel:
- En corte quemado de 2m a 3 m
- En corte en “V” de 1 a 3 m
Se calcula:
L = √ S Donde:
2 L : Long. Del barreno
S : sección del túnel
En la vida practica se recomienda disminuir 1/3 de la longitud calculada,
por accidentes topográficos.
L = √ S - 1 √ S
2 3 2
L = √ S La que empleamos en la practica
3
5. Cantidad de Carga
Esta en función de la dureza de la roca, dimensión de la sección,
disparo, clases de explosivos, etc.
La cantidad de carga disminuye cuando mayor es la sección y
aumenta cuando más dura es la roca.
VALORES DE K
MATERIAL
SECCION DEL TUNEL EN M2
1 – 5 M2 5 – 10 M2 10 – 20 M2 20 – 40 M2
Roca Dura 3 – 2.5 2.5 – 2.0 2.0 – 1.7 1.7 – 1.4
Roca Semidura 2.2 – 1.8 1.8 – 1.4 1.4 – 1.0 1.0 – 0.8
Roca Suelta 1.5 – 1.0 1.0 – 0.8 0.8 – 0.5 0.5 – 0.4
6. Distribución de la Carga
a. Calcular el estimado del movimiento de roca para disparar en m3 así
como también la dimensión de la sección para la longitud del barreno.
b. Calcular la cantidad de carga (Kg) según el caso, calcular asimismo la
cantidad de carga por m2/Kg.
c. Calcular el promedio de carga por cada barreno, dividiendo la cantidad
de carga en Kg., entre el número total de barrenos.
d. Para los barrenos de arranque cargar del 30 al 60% más, es decir de
1.3 a 1.6 la carga promedio y disminuir en dicha proporción las cargas
de coronación.
e. Usar tacos de 20 a 30 cm en todos los barrenos para que se aumente
el efecto de voladura de 10 a 15%.
f. En los disparos obviamente se ejecuta los barrenos de arranque en
primer lugar del centro hacia fuera.
PROBLEMA
Diseñar los barrenos necesarios para el túnel mostrado en la figura y calcular
así mismo la cantidad de roca a moverse y los explosivos que se requieran
para el diseño asumido, sabiendo que el túnel se perforará en roca semidura
y se utilizará dinamita al 80%.
3.00 m.
1.50 m.
r =1.50 m.
SOLUCION
a. Sección del túnel
S = r 2 π + ( b x h)
2
S = π ( 1.5)2 + (3 x 1.5) = 8.93 m2
2
S = 9.00 m2
b. Longitud del barreno
L = √ S - √ S = √ 9 - √ 9
2 6 2 6
L = 0.95 m
c. Movimiento estimado de roca
V = L x S = 8 x 0.95
Vol. = 7.60 m3
d. Cantidad de Carga
Q = K x Vr ; K = kg/m3 (depende de la sección del tunel)
9.00 m2
K 1.56 kg/ m3
Roca semidura
Q = 1.56 x 9.00
Q = 11.86 Kg 1 caja de dinamita
e. Número de taladros o barreno
N = P + KS ; Valor de K de acuerdo a E (Tabla)
E
P = 4 √ S
P = 4 √ 9
P = 12
N = 12 + 1.56 (9) = 33.50 = 34
0.6
N = 34 taladros
f. Carga promedio por taladro
Qt = 12.00 = 0.38 Kg/taladros
34
Qt = 0.4 Kg/taladro
g. Distribución de taladros
± 10% cantidad total de taladro
min. = 31 taladros
máx. = 37 taladros
± 10% cantidad total de la carga
min. = 11 Kg
máx. = 13 Kg
Roca Semidura
1. Disparo de arranque 0.4 x 1.4 = 0.52 4 2.08
2. Disparo de ayuda de arranque 0.4 x 1.0 = 0.40 7 2.80
3. Disparo de ayuda de coronación 0.4 x 1.0 = 0.40 7 2.80
4. Disparo de coronación y cuadrado 0.4 x 0.7 = 0.40 10 2.80
5. Disparo de arrastre 0.4 x 1.3 = 0.52 4 2.08
Total 32 12.56
11 Tiene que cumplir el máximo 13
DISPAROS ELECTRICOS
Q = C V2 / 2 E = I x R
n
En Serie: Rt = R1 + R2 + R3 +..... + Rn Rt =  Ri
i = 1
En Paralelo: Rt = 1 + 1 + 1 + ......+ 1 n
R1 R2 R3 Rn Rt =  1
i = 1 Ri
E Línea Principal
1 2 3 4
PARALELO SERIE
 
 
 
Donde:
Q = Carga eléctrica de detonación en watts/seg.
C = Capacidad eléctrica del explosor (faradio)
V = Voltaje del explosor en voltios.
E = Fuerza eléctrica en voltios
I = Intensidad de corriente en amperios
R = Resistencia eléctrica en ohmios.
EJEMPLO:
Verificar de una instalacion de 100 piezas de fulminantes conectados en
serie si llegara a detonar completamente sabiendo que el explosor a utilizar
sera de 720 voltios y 15 microfaradios. La resistencia de la linea principal es
2 ohmios.
Línea principal R = 2
E Línea Principal de conexión
100 fulminantes
SOLUCION
Fulminantes = 100 unid E = 720 V
Explosor = 720 voltios C = 15 uf
= 15 microfaradios R = 2 Ώ
Línea principal = R = 2 Ώ
Q = CV2 = 15x10-6 x 7202 Q = 388 mw/s
(OKEY)
2 2
Cada fulminante necesita:
C = 388mw 1fulm x 100Ώ x 0.80 = 3.05 mw/s > 1mw/s (OKEY)
100fulm 102 Ώ
C = 1 x cant. Fulminante x 0.80
Cant. Total ( “ + 2)
Resistencia Total:
Rt = R1 + R2 + R3 + ........+ Rp
Rt = 102 > 1 OKEY
E = I x R
I = E = 720 volt = 7.06 amperios > 1 amperio OKEY
R 102
1 fulminante necesita 1 amperio para explotar.
Resistencia > 1 Ώ
Intensidad > 1 amperio
C > 1mw/s
Como cumple los requisitos entonces las 100 piezas de fulminantes
llegaran a detonar y se acepta el diseño.
CALAMBUCOS
Son voladuras a gran escala, donde el ingeniero ejecutor tiene que
tener principal conocimiento de la topografía del terreno.
LINEA DE MENOR RESISTENCIA = V
CUARTO DE CARGA
PLANTA
N1 N2 N3 N4 N5 N6
PERFIL
V1 V2 V3 V4 V5 V6
Se deberá tener en cuenta los siguientes consideraciones:
• Los cuartos de carga no deben estar colocados o conectados mediante
túneles de gran dimensión o sección.
• La distancia entre los cuartos de carga debe estar de 5 a 10m y el E
total debe ser igual a la suma de la distancia de los cuartos.
n
ET = Σ En
i=1
• Las cargas concentradas se calculan mediante la formula de Houses.
Q = K V3
Donde
Q = Cantidad de carga en kg.
K = Coeficiente para calcular la cantidad de carga necesaria para
distribuir en forma adecuada las montañas de piedra, las que están
sujetadas siempre a la dureza y sobre todo a las condiciones
topográficos, esta varía entre 0.4 – 0.5
K = 0.40 para topografía plana
K = 0.45 para topografía semiondulada
K = 0.50 para topografía accidentada.
V : Línea de carga o de menor resistencia.
Para calambucos se deberá emplear:
Q= K V3 ( 1 + Et )
V
Para valores diferentes de V:
KiVi3 (1 + Et) + K2 V2
3 (1 + Et ) + ------------+ Kn Vn
3 (1 + Et )
Qp= V1 V2 Vn .
N
Kn Vn
3 ( 1 + Et )
Qp= Vn .
N
La distribución por cada cuarto sera:
N1 QN1 = Q p x K1 V1
3
K1 V1
3 + K2 V2
3 + ………. + Kn Vn3
N2 QN2 = Q p x K2 V2
3
K1 V1
3 + K2 V2
3 + ………. + Kn Vn3
Nn QNn = Q p x Kn Vn3
K1 V1
3 + K2 V2
3 + ………. + Kn Vn3
EJEMPLO
Se desea ejecutar la voladura de un cerro según el diseño adjunto, donde
los cuartos 1,2 y 3 presentan una topografía semi ondulada y los cuartos
4,5 y 6 topografía accidentada.
Calcular: la cantidad de explosivo a utilizar.
Cuarto K V
1 0.45 11
2 0.45 17
3 0.45 21
4 0.50 23
5 0.50 25
6 0.50 22
11 17 21 23 25 22
45 10 8 8 10 10
CALCULO DE LA CARGA
Q = KV3 ( 1 + ET )
V
Q = KiVi3 ( 1 + ET ) = 0.45 x 113 ( 1 + 46 )
V 11
Q = 0.45 x 173 ( 1 + 46 ) = 8193kg.
17
Q = 0.45 x 213 ( 1 + 46) = 13296kg.
21
Q = 0.50 x 233 ( 1 + 46 ) = 18251kg.
23
Q = 0.50 x 253 ( 1 + 46 ) = 22188kg.
25
Q = 0.50 x 223 ( 1 + 46 ) = 16456kg.
22
Qp = Q1 + Q2 + .......+Q6 = 3104+8193+13296+18251+22188+16456
6 6
Qp = 13581 Kg
Para el cálculo de carga por cada cuarto tenemos:
n
 Kn Vn3 = 0.45x113+ 0.45x 173+0.45x213+ 0.50x233+0.50x253+0.50x223
i =1 n
 Kn Vn3 = 26197.25
i =1
La cantidad de carga por cuarto será:
QN = Qp x K1V1
3 .
K1V1
3 + …..+ KnVn3
QN1 = 13581 x 0.45x113 = 311kg
26197.25
QN2 = 13581 x 0.45x173 = 1146kg
26197.25
QN3 = 13581 x 0.45x213 = 2160kg
26197.25
QN4 = 13581 x 0.50x233 = 3154kg
26197.25
QN5 = 13581 x 0.50x253 = 4050kg
26197.25
QN6 = 13581 x 0.50x223 = 2760kg
26197.25
Qt = 13581 Kg
Se necesitará 13581 kg de dinamita ó 604 cajas de dinamita.
DISPAROS SECUNDARIOS (CACHORREO)
Por Perforación Por Plasteo
A D
B
A
C
B
Los disparos secundarios se utilizan para fragmentar las rocas grandes en
rocas mas pequeñas y poder manipular para su transporte. Son de dos tipos:
perforada y plasteo.
Se calcula:
Plasteo : 0.15 – 0.20
Q = KD2 K
Perforación : 0.007 – 0.002
Donde:
A = Carga explosiva
B = Mecha
C = Montículo de tierra para con finamiento con 20% humedad.
D = Diámetro de la roca.
Q = Cantidad de carga.
K = Coeficiente que se aplica a la cantidad de carga.
DISPAROS O VOLADURAS SUAVES
Se aplica en los túneles, su característica principal es que son de menor
dimensión pero mayor longitud que las perforaciones convencionales.
Debe cumplir que:
E < 0.8
V
V
V E
E < 0.8
V
d (Barreno
en mm)
E V E/V Q(Kg/m3)

cartucho
30 0.5 0.7 0.71
0.25 16 mm
37 0.6 0.9 0.67
41 0.6 0.9 0.67
50 0.8 1.1 0.77
62 1.0 1.3 0.77 0.5
20 mm
75 1.2 1.6 0.75 0.7
HUMOS A GASES DESPUÉS DEL DISPARO
% CO (Oxido Cuproso) Sintomas
0.02
Desprenden los autos y produce sueño, no hay
intoxicación así este expuesto a largo tiempo.
0.03 Mínimo par empezar una intoxicación
0.05 Produce desmayo después de 30 min. a 2 hrs.
0.10 Dificultad al caminar
0.20 – 0.30 Gran intoxicación
0.80 – 1.50 Muerte a los 30 min. A 1 hora
2.00 – 3.00 Muerte inmediata.
% NO, NO2 (Oxido de
Nitrógeno, Anhídrido
nitroso)
Síntomas
0.003 No hay intoxicación aún con exposición larga
0.01 – 0.02 Soportable hasta los 20 min.
0.03 – 0.08 Muerte inmediata.
VIBRACIÓN A CAUSA DE LAS EXPLOSIONES
Se calcula con la siguiente fórmula:
V = KQ2/3 (L-N)
Donde:
V = Velocidad de las vibraciones del explosivo en quinas o kinas
(cm/peg)
Q = Cantidad de carga de los explosivos en gr que se dispara al
mismo tiempo.
N = Coeficiente del suelo
Para roca N = 2
Terreno arcilloso N = 3 - 4
L = Distancia en metros entre lugares del disparo al mismo tiempo.
K = Coeficiente de seguridad
K = 5 Mayor seguridad
K = 2.5 Casos comunes
V DAÑOS
 1 No hay daños
1 – 3 Posibilidad de producirse grietas
 3 Grandes grietas y grandes daños
VOLADURAS BAJO EL AGUA
P = 537 Q 1/3 1/3
d
Donde:
P = Presión bajo el H2O causada por la detonación en Kg/cm2
Q = Cantidad de explosivos en Kg.
d = Distancia entre los bloques de los explosivos.
Q (Kg)
Distancia entre bloques d(m) = Presiones oxigenadas
1 2 3 4 5 10
1 520 250 130 110 88 40
10 1700 610 400 280 230 96
EJEMPLO
Un contratista de movimiento de rocas se ha comprometido a efectuar
un corte de 30% de roca suelta y el resto de roca dura 70% un volumen
total de 20000m3; El plazo de ejecución es de 20 días, en jornales de 10
horas diarias se dispone de compresoras de 375, 300, 250 y 210 p
3/min y martillos neumáticos de 27 kg de peso c/u con rendimiento de
30 pie/hr y consumo de 88 p3/min c/u.
Se desea saber
a. El numero de martillos que será necesario
b. N° y tipo de compresoras a utilizar
c. Cantidad de dinamita
d. Cantidad de guía o mecha
e. Cantidad de fulminante.
Guias o mechas Fulminante
R.S. = 3 p/m3 R.S. = 1 und/m3
R.S.D = 6 p/m3 R.S.D = 2 unid/ m3
R.S. = 10 p/m3 R.S. = 2 unid/m3
Perforación Explosivos
R.S. = 1 pie/m3 R.S. = 0.10–0.15 kg/m3
R.S.D = 2 pie/m3 R.S.D = 0.20-0.25 kg/ m3
R.S. = 2 pie/m3 R.S. =
SOLUCION
a. Cantidad de roca a moverse: (Vt= 20 000m3)
Roca suelta = 0.30x20 000 = 6000 m3
Roca dura = 0.70x20 000 = 14000 m3
b. Rendimiento necesario para terminar el trabajo en 20 días:
Rt = Vt = 20 000 = 100m3/h
# dias 20x10
Rr. suelta = 6000 = 30 m3/h x 1pie/m3 = 30 pie/h
20x10
Rr. suelta = 14000 = 70 m3/h x 2pie/m3= 140 pie/h
20x10
d. Numero de martillos:
Nm = Rt (pie/h) = 170pie/h = 5.67 = 6 martillos
Rend. Mantillo 30pie/h
e. Numero y tipo de compresora
375 88 = 4 mantillos + 23 pies3 desperdicio.
23 4
300 88 = 3 mantillos + 36 pies3 desperdicio.
36 3
250 88 = 2 mantillos + 74 pies3 desperdicio.
74 2
200 88 = 2 mantillos + 24 pies3 desperdicio.
24 2
Se alquilan 2 de 375 y 200 pie3/min = menos precio, completan 6
martillos y menor desperdicio.
e. Cantidad de explosivos o dinamita:
R.S. = 0.15 x 6000 = 900 kg
R.D. = 0.25 x 14000 = 3500 kg
4400 kg ó 196 cajas
f. Cantidad mecha o guia:
R.S. = 3 x 6000 = 18 000
R.D. = 10 x 14000 = 140 000
158 000 pies ó 527 rollos
g. Cantidad de fulminantes:
R.S. = 1 x 6000 = 6 000
R.D. = 2 x 14000 = 28 000
34 000 unid. ó 340 cajas

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  • 1. UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN MARTIN FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL AREA DE TRANSPORTES CURSO DE CAMINOS II CATEDRATICO: ING° RUBEN DEL AGUILA PANDURO INGº TOMAS SEIJAS ROJAS (JP) TARAPOTO – PERU
  • 3. I. CONCEPTO Son sustancias sólidas o líquidas que mediante una reacción química con otros elementos generan una liberación de energía térmica con aumento sensible de volumen, presión y temperatura, los que generan la llamada explosión, cuyo efecto se aprovecha en la ingeniería para la construcción de túneles, abastecimiento de material de cantera para la construcción de carreteras. C . + O2 .+ 91,000 cal = CO2 + 91,000 cal. Sólido Líquido C = 12 gr. de carbón vegetal O2 = 32 gr. de oxígeno líquido Tº = 28 oC
  • 4. II. CLASIFICACION DE LOS EXPLOSIVOS Los explosivos se clasifican en: 2.1. DEFLAGRANTES a. Pólvora Negra b. Pólvora sin humo Base doble Base simple 2.2. DETONANTES a. Dinamita b. Nitroglicerina c. Dinamita Comercial Gelatinosa Semigelatinosa y pulverulenta d. Anfo
  • 5. 2.1. DEFLAGRANTES Su velocidad es menor que la del sonido y sirven para mechas y balas con cartuchos y se divide en: a. Polvora Negra: Es una mezcla granulada de: Pólvora negra : Nitrato de sodio + Azufre + Carbón de leña Explosivos Catalizador Combustible Usos: En la fabricación de mechas y también como propulsores de bala b. Polvora sin Humo: Mezcla no utilizable en usos comerciales tiene como ingrediente principal la nitrocelulosa, se utiliza como explosivos propulsores para impulsar balas. Se clasifica en: Base doble : Mayor nitroglicerina Base simple : menor nitroglicerina
  • 6. 2.2. DETONANTES : Tienen velocidades mayores a la del sonido, es de uso medio y de tipo común, su reacción es de 3000 a 7000 m/seg. Se dividen en: a.Dinamita: Nombre genérico que tiene como ingrediente principal el trinitrotuleno (TNT) la que es muy manejable. b.Nitroglicerina: Es un líquido oleoso con una densidad de 1.5, transparente y dulce muy sensible al choque, golpe o fricción. c.Dinamita Comercial: Tiene 3 elementos principales: nitroglicerina (sensibilizante), nitrato de sodio o amonio (proveedor del oxigeno) y el elemento combustible como el aserrín, harina de trigo o almidón. Se clasifica en: 1. Gelatinosa 2. Semigelatinosa y pulverulenta d.Anfo: Constituida por nitrato de amonio con petróleo (de 5% a 6%) tiene baja velocidad de detonación y también baja densidad, es decir su fuerza explosiva es menor e inadecuado para volar rocas duras.
  • 7. III.TIPOS DE EXPLOSIVOS a. EXPLOSIVOS LICUADOS Mejora las características del anfo, es una mezcla de polvos metálicos en agua, resulta ser más cara que la dinamita pero su manejo es mas segura que el anfo y esta compuesta por: - Nitrato de amonio - Pólvora sin humo - Polvo de aluminio y dinamita b. EXPLOSIVOS INICIADORES Materiales sumamente sensibles que llegan a detonar con una ínfima cantidad de fricción, golpes o chispa. Es utilizado como materia prima para accesorios de voladuras tales como fulminantes y otros. Los tipos más representativos son: - Los fulminantes de mercurio. - Acido de plomo.
  • 8. IV. ACCESORIOS PARA EXPLOSIVOS Son productos procesados que se usan para facilitar la explosión y son:  a. Los fulminantes (Eléctricos o manuales) Accesorios detonantes para iniciar la explosión, estos a su vez pueden ser iniciados por mechas de seguridad o por sistemas eléctricos. b. Las mechas de seguridad (Guía, lenta) Es una mecha formado en tejidos de hilo plástico o papel está compuesto por pólvora negra. c. Las mechas de encendido rápido (Guía rápida) d. El cordón detonante Llamado guía rápida, en este caso el explosivo es mucho más sensible, sin embargo los explosivos de su núcleo son generalmente el oxígeno y la pentrita. Su resistencia al agua es mayor que en condiciones normales y es menos hidroscópica.
  • 9. V. PROPIEDADES DE LOS EXPLOSIVOS 1. Velocidad de Detonación - Metodo de Deutriche Vd = VL / 2X 2. Detonación por Simpatía S = L / d 3. Potencia o fuerza Relativa :(R:W:S) (Relative Weigth Strength) 4. Sensibilidad al Choque 5. Sensibilidad a la llama o resistencia al fuego 6. Densidad 7. Dureza 8. Resistencia al agua 9. Balance de Oxigeno 10. Volúmenes de Gases de Explosión
  • 10. VI. EFECTOS DE LOS EXPLOSIVOS La explosión es un fenómeno donde los explosivos sólidos o licuados se gasifican velozmente, estos gases empiezan a movilizarse bajo un factor dinámico de trabajo conocido como brizance que se expresa: Efecto Dinámico : B = D V2 / 4 Donde : B = Brizance D = Densidad V = Velocidad de Detonación Efecto Estático : F = Po Vo T / 273 Donde : F = Fuerza de explosión Po = Presión atmosférica Vo = Volumen original del explosivo a 0°C y 1 atm de presión T = T° de la explosión
  • 11. LOS ESPLOSIVOS TAMBIEN SE UTILIZAN PARA DEMOLER EDIFICIOS, COMO ESTOS BLOQUES DE PISOS. LA EXPLOSION DESTRUYE LOS MUROS DE LOS PISOS INFERIORES Y LA GRAVEDAD HACE EL RESTO.
  • 12. VOLADURA DE BANCO Donde: K = Altura de banco H = Altura del taladro V = Línea de menor resitencia o distancia entre el barreno y la cara libre o piedra. h = Altura del explosivo t = Longitud o altura de tacos d = Diámetro del taladro de perforación E = Distancia entre taladros E d V t h H
  • 13. DISEÑO DE BARRENO (O TALADRO) 1. Se calcula la línea de menor resistencia (V) V  40 d dinamita V  35 d anfo 2. Altura de Banco (k) 2.5V  K  3V 3. Altura de Explosivo (h) h  2/3 H H < 1 ml h = H ; h  30 cm
  • 14. 4. Distancia entre Taladros (E) V  E  1.3 V E = V roca muy dura E = 1.1 V roca dura E = 1.2 V roca semidura E = 1.3 V roca suelta 5. Longitud de Taladros (H) Se toma en cuenta la finalidad de la obra H > K caso de bancos H = K caso de perfilado (roca dura y muy dura) H < K caso de perfilado (roca semidura y dura)
  • 15. 6. Longitud de Carga (h) Se tomará en cuenta los tacos (t) que son relleno de material no explosivo (arena) que se inserta entre los espacios libres entre la carga y el taladro ( t v ) en todo caso ( t  50 cm). H  1 m ; t = 0.30 cm H  1 m ; t  0.50 cm En todo caso el aumento es en esta cantidad. 7. La perforación se realiza por el método de las 3 bolillas      8. Cantidad de Carga Q = C V E H N
  • 16. Donde: C = Coeficiente de carga Kg/m3 de roca a volarse Q = Cantidad de carga en Kg. V = Línea de menor resistencia E = Distancia entre taladros H = Profundidad de perforación N = Número de taladros. 0.25 – 0.26 RS C, varía de 0.25 a 0.30 Dinamita 0.26 – 0.28 RSD 0.28 – 0.30 RD,RMD 0.30 a 0.50 Anfo
  • 17. PROBLEMA N° 1: Para el banco de roca semi dura que se indica en el gráfico, diseñar la distribución de barrenos y calcular: 1. Calcular el diámetro del taladro 2. Longitud de los tacos 3. Longitud de carga Sabiendo que se dispone de dinamita al 80%, calcular además: 4. El volúmen a moverse con el diseño asumido 5. Cantidad de carga del explosivo para dicho volumen Sabiendo que se harán 10 taladros en cada banco. 15 m. 3 m 12 m 2.5 m 13 m t
  • 18. SOLUCION: 1. Cálculo del diámetro V ≥ 40 d dinamita d = V = 250 = 6.25 cm. 40 40 d = 2.5’’ t = v roca suelta 2. Altura de explosivo (h) h ≈ 2 (15) = 10m 3 Calculo de t: t ≥ V t = V + 0.50 t = 3.00 m h = H – t h = 15 m - 3 m h = 12 m.
  • 19. 3. Distancia entre Taladros (E) E = 1.2V = (1.2) (2.5) E = 3.0 m 4. Volumen de roca a moverse Vol. = k x V x E x N Vol. = 13 x 2.5 x 3 x 10 Vol. = 975 m3 5. Cantidad de Carga Q = C x V x E x h x N C = 0.28 (Tabla) Q = 0.28 (2.5) (3.00) (12) (10) Q = 252 Kg
  • 20. Q = 252 kg  11.2 cajas  11.5 cajas. NOTAS 1 caja trae de 220 a 270 cartuchos de dinamita 1 caja de dinamita pesa 50 Lb a 22.5 Kg. 1 caja de fulminantes trae 100 cajitas, 1 cajita tiene 100 fulminantes 1 rollo de mecha mide 300 pies.
  • 21. VOLADURA DE TUNELES Se efectúa por el método de arranque, es el primer disparo para ampliar las cargas libres, con el fin de facilitar a los demás disparos, el disparo de arranque se ejecuta al mismo tiempo para todo.
  • 22. 1. Corte en “V” º º FRONTAL PERFIL Corte “W” º º º º º º
  • 23. 2. Corte en Pirámide y Corte en Diamante FRONTAL PERFIL
  • 24. 3. Corte Quemado y No Quemado FRONTAL PERFIL
  • 25. PROCEDIMIENTO 1. Los barrenos se deben distribuir bien, en forma correcta, estudiando bien el trazo del túnel 2. Numero de Barrenos: N = P + KS y P = 4 √ S E Donde: N = Número de barrenos P = Perímetro de la sección del túnel S = Sección del túnel en m2 E = Distancia entre los barrenos K = Coeficiente del material
  • 26. MATERIALES K (K2/M2) E (m) Roca Suelta 1.0 0.7 Roca semidura 1.5 0.6 Roca Dura 2.0 0.5 TUNEL TIPO DE MATERIAL S(M2) P(M2) ROCA SUELTA E = 0.7 , K = 1.0 ROCA SEMIDURA E = 0.6 , K = 1.5 ROCA DURA E = 0.5 , K = 1.0 5 9 13 5 18 15 8 23 18 10 28 10 13 18 10 28 22 15 27 26 20 46 20 18 26 20 46 30 30 60 36 40 76 30 22 31 30 61 37 45 82 44 60 104 40 25 36 40 46 42 60 102 50 80 130
  • 27. 3. Distancia entre Barrenos Se determina consecuentemente, por el cálculo de números debarrenos pero generalmente se considera de 0.50 – 0.7 m, para los barrenos cuadradores y 0.60 - 0.90 m para los barrenos de ayuda. 1. Barrenos de arranque 2. Barrenos de ayuda de arranque 3. Barrenos cuadrados 4. Barrenos de coronación 5. Barrenos de arrastre.
  • 28. 4. Longitud de Barreno Esta en función de la sección del túnel: - En corte quemado de 2m a 3 m - En corte en “V” de 1 a 3 m Se calcula: L = √ S Donde: 2 L : Long. Del barreno S : sección del túnel En la vida practica se recomienda disminuir 1/3 de la longitud calculada, por accidentes topográficos. L = √ S - 1 √ S 2 3 2 L = √ S La que empleamos en la practica 3
  • 29. 5. Cantidad de Carga Esta en función de la dureza de la roca, dimensión de la sección, disparo, clases de explosivos, etc. La cantidad de carga disminuye cuando mayor es la sección y aumenta cuando más dura es la roca. VALORES DE K MATERIAL SECCION DEL TUNEL EN M2 1 – 5 M2 5 – 10 M2 10 – 20 M2 20 – 40 M2 Roca Dura 3 – 2.5 2.5 – 2.0 2.0 – 1.7 1.7 – 1.4 Roca Semidura 2.2 – 1.8 1.8 – 1.4 1.4 – 1.0 1.0 – 0.8 Roca Suelta 1.5 – 1.0 1.0 – 0.8 0.8 – 0.5 0.5 – 0.4
  • 30. 6. Distribución de la Carga a. Calcular el estimado del movimiento de roca para disparar en m3 así como también la dimensión de la sección para la longitud del barreno. b. Calcular la cantidad de carga (Kg) según el caso, calcular asimismo la cantidad de carga por m2/Kg. c. Calcular el promedio de carga por cada barreno, dividiendo la cantidad de carga en Kg., entre el número total de barrenos. d. Para los barrenos de arranque cargar del 30 al 60% más, es decir de 1.3 a 1.6 la carga promedio y disminuir en dicha proporción las cargas de coronación. e. Usar tacos de 20 a 30 cm en todos los barrenos para que se aumente el efecto de voladura de 10 a 15%. f. En los disparos obviamente se ejecuta los barrenos de arranque en primer lugar del centro hacia fuera.
  • 31. PROBLEMA Diseñar los barrenos necesarios para el túnel mostrado en la figura y calcular así mismo la cantidad de roca a moverse y los explosivos que se requieran para el diseño asumido, sabiendo que el túnel se perforará en roca semidura y se utilizará dinamita al 80%. 3.00 m. 1.50 m. r =1.50 m.
  • 32. SOLUCION a. Sección del túnel S = r 2 π + ( b x h) 2 S = π ( 1.5)2 + (3 x 1.5) = 8.93 m2 2 S = 9.00 m2 b. Longitud del barreno L = √ S - √ S = √ 9 - √ 9 2 6 2 6 L = 0.95 m c. Movimiento estimado de roca V = L x S = 8 x 0.95 Vol. = 7.60 m3
  • 33. d. Cantidad de Carga Q = K x Vr ; K = kg/m3 (depende de la sección del tunel) 9.00 m2 K 1.56 kg/ m3 Roca semidura Q = 1.56 x 9.00 Q = 11.86 Kg 1 caja de dinamita e. Número de taladros o barreno N = P + KS ; Valor de K de acuerdo a E (Tabla) E P = 4 √ S P = 4 √ 9 P = 12
  • 34. N = 12 + 1.56 (9) = 33.50 = 34 0.6 N = 34 taladros f. Carga promedio por taladro Qt = 12.00 = 0.38 Kg/taladros 34 Qt = 0.4 Kg/taladro g. Distribución de taladros
  • 35. ± 10% cantidad total de taladro min. = 31 taladros máx. = 37 taladros ± 10% cantidad total de la carga min. = 11 Kg máx. = 13 Kg Roca Semidura 1. Disparo de arranque 0.4 x 1.4 = 0.52 4 2.08 2. Disparo de ayuda de arranque 0.4 x 1.0 = 0.40 7 2.80 3. Disparo de ayuda de coronación 0.4 x 1.0 = 0.40 7 2.80 4. Disparo de coronación y cuadrado 0.4 x 0.7 = 0.40 10 2.80 5. Disparo de arrastre 0.4 x 1.3 = 0.52 4 2.08 Total 32 12.56 11 Tiene que cumplir el máximo 13
  • 36. DISPAROS ELECTRICOS Q = C V2 / 2 E = I x R n En Serie: Rt = R1 + R2 + R3 +..... + Rn Rt =  Ri i = 1 En Paralelo: Rt = 1 + 1 + 1 + ......+ 1 n R1 R2 R3 Rn Rt =  1 i = 1 Ri E Línea Principal 1 2 3 4
  • 37. PARALELO SERIE       Donde: Q = Carga eléctrica de detonación en watts/seg. C = Capacidad eléctrica del explosor (faradio) V = Voltaje del explosor en voltios. E = Fuerza eléctrica en voltios I = Intensidad de corriente en amperios R = Resistencia eléctrica en ohmios.
  • 38. EJEMPLO: Verificar de una instalacion de 100 piezas de fulminantes conectados en serie si llegara a detonar completamente sabiendo que el explosor a utilizar sera de 720 voltios y 15 microfaradios. La resistencia de la linea principal es 2 ohmios. Línea principal R = 2 E Línea Principal de conexión 100 fulminantes
  • 39. SOLUCION Fulminantes = 100 unid E = 720 V Explosor = 720 voltios C = 15 uf = 15 microfaradios R = 2 Ώ Línea principal = R = 2 Ώ Q = CV2 = 15x10-6 x 7202 Q = 388 mw/s (OKEY) 2 2 Cada fulminante necesita: C = 388mw 1fulm x 100Ώ x 0.80 = 3.05 mw/s > 1mw/s (OKEY) 100fulm 102 Ώ C = 1 x cant. Fulminante x 0.80 Cant. Total ( “ + 2)
  • 40. Resistencia Total: Rt = R1 + R2 + R3 + ........+ Rp Rt = 102 > 1 OKEY E = I x R I = E = 720 volt = 7.06 amperios > 1 amperio OKEY R 102 1 fulminante necesita 1 amperio para explotar. Resistencia > 1 Ώ Intensidad > 1 amperio C > 1mw/s Como cumple los requisitos entonces las 100 piezas de fulminantes llegaran a detonar y se acepta el diseño.
  • 41. CALAMBUCOS Son voladuras a gran escala, donde el ingeniero ejecutor tiene que tener principal conocimiento de la topografía del terreno. LINEA DE MENOR RESISTENCIA = V CUARTO DE CARGA PLANTA N1 N2 N3 N4 N5 N6 PERFIL V1 V2 V3 V4 V5 V6
  • 42. Se deberá tener en cuenta los siguientes consideraciones: • Los cuartos de carga no deben estar colocados o conectados mediante túneles de gran dimensión o sección. • La distancia entre los cuartos de carga debe estar de 5 a 10m y el E total debe ser igual a la suma de la distancia de los cuartos. n ET = Σ En i=1 • Las cargas concentradas se calculan mediante la formula de Houses. Q = K V3 Donde Q = Cantidad de carga en kg. K = Coeficiente para calcular la cantidad de carga necesaria para distribuir en forma adecuada las montañas de piedra, las que están sujetadas siempre a la dureza y sobre todo a las condiciones topográficos, esta varía entre 0.4 – 0.5
  • 43. K = 0.40 para topografía plana K = 0.45 para topografía semiondulada K = 0.50 para topografía accidentada. V : Línea de carga o de menor resistencia. Para calambucos se deberá emplear: Q= K V3 ( 1 + Et ) V Para valores diferentes de V: KiVi3 (1 + Et) + K2 V2 3 (1 + Et ) + ------------+ Kn Vn 3 (1 + Et ) Qp= V1 V2 Vn . N Kn Vn 3 ( 1 + Et ) Qp= Vn . N
  • 44. La distribución por cada cuarto sera: N1 QN1 = Q p x K1 V1 3 K1 V1 3 + K2 V2 3 + ………. + Kn Vn3 N2 QN2 = Q p x K2 V2 3 K1 V1 3 + K2 V2 3 + ………. + Kn Vn3 Nn QNn = Q p x Kn Vn3 K1 V1 3 + K2 V2 3 + ………. + Kn Vn3
  • 45. EJEMPLO Se desea ejecutar la voladura de un cerro según el diseño adjunto, donde los cuartos 1,2 y 3 presentan una topografía semi ondulada y los cuartos 4,5 y 6 topografía accidentada. Calcular: la cantidad de explosivo a utilizar. Cuarto K V 1 0.45 11 2 0.45 17 3 0.45 21 4 0.50 23 5 0.50 25 6 0.50 22 11 17 21 23 25 22 45 10 8 8 10 10
  • 46. CALCULO DE LA CARGA Q = KV3 ( 1 + ET ) V Q = KiVi3 ( 1 + ET ) = 0.45 x 113 ( 1 + 46 ) V 11 Q = 0.45 x 173 ( 1 + 46 ) = 8193kg. 17 Q = 0.45 x 213 ( 1 + 46) = 13296kg. 21 Q = 0.50 x 233 ( 1 + 46 ) = 18251kg. 23 Q = 0.50 x 253 ( 1 + 46 ) = 22188kg. 25 Q = 0.50 x 223 ( 1 + 46 ) = 16456kg. 22
  • 47. Qp = Q1 + Q2 + .......+Q6 = 3104+8193+13296+18251+22188+16456 6 6 Qp = 13581 Kg Para el cálculo de carga por cada cuarto tenemos: n  Kn Vn3 = 0.45x113+ 0.45x 173+0.45x213+ 0.50x233+0.50x253+0.50x223 i =1 n  Kn Vn3 = 26197.25 i =1 La cantidad de carga por cuarto será: QN = Qp x K1V1 3 . K1V1 3 + …..+ KnVn3
  • 48. QN1 = 13581 x 0.45x113 = 311kg 26197.25 QN2 = 13581 x 0.45x173 = 1146kg 26197.25 QN3 = 13581 x 0.45x213 = 2160kg 26197.25 QN4 = 13581 x 0.50x233 = 3154kg 26197.25 QN5 = 13581 x 0.50x253 = 4050kg 26197.25 QN6 = 13581 x 0.50x223 = 2760kg 26197.25 Qt = 13581 Kg Se necesitará 13581 kg de dinamita ó 604 cajas de dinamita.
  • 49. DISPAROS SECUNDARIOS (CACHORREO) Por Perforación Por Plasteo A D B A C B Los disparos secundarios se utilizan para fragmentar las rocas grandes en rocas mas pequeñas y poder manipular para su transporte. Son de dos tipos: perforada y plasteo. Se calcula: Plasteo : 0.15 – 0.20 Q = KD2 K Perforación : 0.007 – 0.002
  • 50. Donde: A = Carga explosiva B = Mecha C = Montículo de tierra para con finamiento con 20% humedad. D = Diámetro de la roca. Q = Cantidad de carga. K = Coeficiente que se aplica a la cantidad de carga. DISPAROS O VOLADURAS SUAVES Se aplica en los túneles, su característica principal es que son de menor dimensión pero mayor longitud que las perforaciones convencionales. Debe cumplir que: E < 0.8 V
  • 51. V V E E < 0.8 V
  • 52. d (Barreno en mm) E V E/V Q(Kg/m3)  cartucho 30 0.5 0.7 0.71 0.25 16 mm 37 0.6 0.9 0.67 41 0.6 0.9 0.67 50 0.8 1.1 0.77 62 1.0 1.3 0.77 0.5 20 mm 75 1.2 1.6 0.75 0.7
  • 53. HUMOS A GASES DESPUÉS DEL DISPARO % CO (Oxido Cuproso) Sintomas 0.02 Desprenden los autos y produce sueño, no hay intoxicación así este expuesto a largo tiempo. 0.03 Mínimo par empezar una intoxicación 0.05 Produce desmayo después de 30 min. a 2 hrs. 0.10 Dificultad al caminar 0.20 – 0.30 Gran intoxicación 0.80 – 1.50 Muerte a los 30 min. A 1 hora 2.00 – 3.00 Muerte inmediata. % NO, NO2 (Oxido de Nitrógeno, Anhídrido nitroso) Síntomas 0.003 No hay intoxicación aún con exposición larga 0.01 – 0.02 Soportable hasta los 20 min. 0.03 – 0.08 Muerte inmediata.
  • 54. VIBRACIÓN A CAUSA DE LAS EXPLOSIONES Se calcula con la siguiente fórmula: V = KQ2/3 (L-N) Donde: V = Velocidad de las vibraciones del explosivo en quinas o kinas (cm/peg) Q = Cantidad de carga de los explosivos en gr que se dispara al mismo tiempo. N = Coeficiente del suelo Para roca N = 2 Terreno arcilloso N = 3 - 4 L = Distancia en metros entre lugares del disparo al mismo tiempo. K = Coeficiente de seguridad K = 5 Mayor seguridad K = 2.5 Casos comunes
  • 55. V DAÑOS  1 No hay daños 1 – 3 Posibilidad de producirse grietas  3 Grandes grietas y grandes daños
  • 56. VOLADURAS BAJO EL AGUA P = 537 Q 1/3 1/3 d Donde: P = Presión bajo el H2O causada por la detonación en Kg/cm2 Q = Cantidad de explosivos en Kg. d = Distancia entre los bloques de los explosivos. Q (Kg) Distancia entre bloques d(m) = Presiones oxigenadas 1 2 3 4 5 10 1 520 250 130 110 88 40 10 1700 610 400 280 230 96
  • 57. EJEMPLO Un contratista de movimiento de rocas se ha comprometido a efectuar un corte de 30% de roca suelta y el resto de roca dura 70% un volumen total de 20000m3; El plazo de ejecución es de 20 días, en jornales de 10 horas diarias se dispone de compresoras de 375, 300, 250 y 210 p 3/min y martillos neumáticos de 27 kg de peso c/u con rendimiento de 30 pie/hr y consumo de 88 p3/min c/u. Se desea saber a. El numero de martillos que será necesario b. N° y tipo de compresoras a utilizar c. Cantidad de dinamita d. Cantidad de guía o mecha e. Cantidad de fulminante.
  • 58. Guias o mechas Fulminante R.S. = 3 p/m3 R.S. = 1 und/m3 R.S.D = 6 p/m3 R.S.D = 2 unid/ m3 R.S. = 10 p/m3 R.S. = 2 unid/m3 Perforación Explosivos R.S. = 1 pie/m3 R.S. = 0.10–0.15 kg/m3 R.S.D = 2 pie/m3 R.S.D = 0.20-0.25 kg/ m3 R.S. = 2 pie/m3 R.S. = SOLUCION
  • 59. a. Cantidad de roca a moverse: (Vt= 20 000m3) Roca suelta = 0.30x20 000 = 6000 m3 Roca dura = 0.70x20 000 = 14000 m3 b. Rendimiento necesario para terminar el trabajo en 20 días: Rt = Vt = 20 000 = 100m3/h # dias 20x10 Rr. suelta = 6000 = 30 m3/h x 1pie/m3 = 30 pie/h 20x10 Rr. suelta = 14000 = 70 m3/h x 2pie/m3= 140 pie/h 20x10
  • 60. d. Numero de martillos: Nm = Rt (pie/h) = 170pie/h = 5.67 = 6 martillos Rend. Mantillo 30pie/h e. Numero y tipo de compresora 375 88 = 4 mantillos + 23 pies3 desperdicio. 23 4 300 88 = 3 mantillos + 36 pies3 desperdicio. 36 3 250 88 = 2 mantillos + 74 pies3 desperdicio. 74 2 200 88 = 2 mantillos + 24 pies3 desperdicio. 24 2 Se alquilan 2 de 375 y 200 pie3/min = menos precio, completan 6 martillos y menor desperdicio.
  • 61. e. Cantidad de explosivos o dinamita: R.S. = 0.15 x 6000 = 900 kg R.D. = 0.25 x 14000 = 3500 kg 4400 kg ó 196 cajas f. Cantidad mecha o guia: R.S. = 3 x 6000 = 18 000 R.D. = 10 x 14000 = 140 000 158 000 pies ó 527 rollos g. Cantidad de fulminantes: R.S. = 1 x 6000 = 6 000 R.D. = 2 x 14000 = 28 000 34 000 unid. ó 340 cajas