Este documento resume los conceptos básicos de la perforación y voladura en minería subterránea. Explica los diferentes tipos de cortes utilizados para crear una segunda cara libre, como los cortes en diagonal, en cuña y en paralelo. También describe las condiciones necesarias para una perforación efectiva como el diámetro, longitud, rectitud y estabilidad de los taladros. Finalmente, ofrece recomendaciones para lograr voladuras exitosas como el trazo de perforación, carga explosiva adecuada y secuencia correcta de disparo

1. PERFORACIÓN
EN
MINERIA
SUBTERRANEA
Expositor : Ing. Daniel Arcos Valverde
Arequipa, Junio del 2007

2. PERFORACIÓN
La perforación es la primera operación en la
preparación de una voladura. Su propósito
es abrir en la roca huecos cilíndricos
denominados taladros y están destinados a
alojar al explosivo y sus accesorios
iniciadores.
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.

3. FUENTES DE ONDA AÉREA
EN LAS VOLADURAS

4. ESQUEMAS DE DIACLASADO

5. ESQUEMAS DE DIACLASADO

6. ANFO
(∅ = 45 mm)
Semexsa 80
(∅ = 22 mm)
Exadit
(∅ = 22 mm)
Emulsión
(∅ = 22 mm)
1 m
Para un taladro de ∅ = 45 mm

7. CONDICIONES DE PERFORACIÓN
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.
La calidad de los taladros que se perforan
están determinados por cuatro
condiciones: diámetro, longitud, rectitud y
estabilidad.

8. VOLADURAS EN RAMPAS Y
DESARROLLOS MINEROS
Son voladuras con una sola cara libre y que
requieren la creación de una segunda cara
libre, esta es lograda mediante la apertura
del arranque (Corte), luego se transforma
en una voladuras de banco anular.

9. GENERALIDADES
Condiciones básicas para voladuras en
frentes:
• Cara libre o Alivio (relief).
• Trazo de perforación y alineamiento de los
taladros (alignment).
• Carga explosiva (charge).
• Secuencia de salidas (timming).

10. 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
TÚNEL BANCO
SIMPLE
PISO DEL TÚNEL (CRESTA DEL BANCO)
TÚNEL
EN DOS
ETAPAS

11. 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
• Emvaatecruiaacl ivóonl addeol .material volado.

12. 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

13. CORTES O ARRANQUES
El principio de la voladura en frentes reside
en crear una cavidad inicial, denominada
corte, cuele o arranque, esta cavidad sirve
para crear una segunda cara libre de gran
superficie que facilitara la rotura del resto
de la sección. Los taladros del núcleo y de
la periferie trabajan rompiendo la roca con
dirección hacia dicha cavidad.

14. 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.

15. 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.

16. CORTES EN DIAGONAL
El corte en diagonal consiste en perforar
taladros de forma angular con respecto al
frente, lo que permite que la roca se rompa
y despegue en forma diagonal, con un
“descostre sucesivo” hasta el fondo del
disparo. Los taladros deben ser perforados
en forma escalonada, uno tras otro
conforme lo permita el ancho del
túnel(Método poco usado).

17. CORTES EN DIAGONAL
Estos cortes pueden clasificarse en tres
grupos:
1. Corte en cuña de ejecución vertical
(wedge cut), corte en cuña de ejecución
horizontal (“v” o “w”) y corte piramidal.
En los tres casos los taladros son
convergentes hacia un eje o hacia un
punto al fondo de la galería a perforar.

18. CORTE EN DIAGONAL
2. Cortes en abanico (fan cut) con diferentes
variantes. En este caso los taladros son
divergentes respecto al fondo de la
galería.
3. Cortes combinados de cuña y abanico o
paralelo y abanico.

19. CORTE EN CUÑA
O EN “V” (WEDGE CUT)
A A´
A
A´
60°

20. CORTE EN PIRAMIDE
O DIAMANTE (CENTRE CUT)
A A
´
A
A´

21. CORTE EN CUÑA
DE ARRASTRE (DRAG O DRAW CUT)
A A´
A
A´

22. CORTE EN PARALELO
Los taladros son perforados paralelamente
y los Jumbos son los equipos mas
adecuados por que cuentan con brazos
articulados en forma de pantógrafo que
facilitan el alineamiento y dan precisión en
la ubicación de los taladros en el frente de
voladura.

23. TIPOS DE CORTES PARALELOS
Los tipos de cortes usando taladros
paralelos:
• Corte quemado.
• Corte cilíndrico con taladros de alivio.
• Corte escalonado por tajadas
horizontales.
Presenta diferentes variantes de acuerdo a
la roca y la experiencia.

24. CORTE EN PARALELO
A A´
A
A´

25. EJEMPLOS DE CORTE QUEMADO
a b c d
EJEMPLOS PARA LIMITAR EL EFECTO DE SIMPATIA
ENTRE LOS TALADROS
a b c

26. TRAZOS DE ARRANQUE
PARA TÚNELES
LEYENDA
TALADRO
CARGADO
TALADRO
DE ALIVIO

27. TRAZOS DE ARRANQUE PARA
TÚNELES II
LEYENDA
TALADRO CARGADO
TALADRO DE ALIVIO

28. ARRANQUE PARA FRENTE

29. ARRANQUES EN
CONVENCIONAL

30. DISTANCIA ESTIMADA DEL ALIVIO
AL PRIMER TALADRO DE ARRANQUE
B
B = 1,5 a 1,7 φ
Donde φ es el diámetro mayor

31. ESQUEMA GEOMÉTRICO GENERAL DE UN CORTE
DE CUATRO SECCIONES CON TALADROS
PARALELOS
B4
B1
B2
B3
B3
D2
D1
SECCION DEL CORTE VALOR DEL BURDENLADO DE LA SECCION
PRIMERA B1 = 1,5 * D1 B1 * 2
SEGUNDA B2 = B1 * 2 1,5 * B2 * 2
TERCERA B3= 1,5 * B2 * 2 1,5 * B3 * 2
CUARTA B4 = 1,5 * B3 * 2 1,5 * B4* 2

32. Notas importantes:
• La única superficie libre en voladura de
túneles, piques o chimeneas viene a ser
el frente de ataque. Considerar que la
rotura de la roca se realiza en
condiciones de gran confinamiento.
• Cuanto más pequeña sea la sección del
frente a disparar, se requerirá mayor
carga especifica de explosivo por metro
cúbico a romper .
• El burden y espaciamiento son cortos,
especialmente en el área del arranque.

33. 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.

34. 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.

35. ERRORES PERFORACIÓN
• HUECO DE ALIVIO DE DIÁMETRO MUY PEQUEÑO
• DESVIACIONES EN EL PARALELISMO
AVANCE

36. ERRORES PERFORACIÓN
• ESPACIAMIENTOS IRREGULARES ENTRE TALADROS
• IRREGULAR LONGITUD DE LOS TALADROS
AVANCE

37. ERRORES PERFORACIÓN
• INTERSECCION ENTRE TALADROS
AVANCE
SOBRECARGA
SIN CARGA
• SOBRECARGA (EXCESIVA DENSIDAD DE CARGA)
SOBRECARGA

38. GALERÍAS: APERTURAS EN DOS
ETAPAS
CORTE PARALELO
BANCO
1
2 2
1

39. LA MALLA DEL FONDO DEBE DE SER
IGUAL A LA MALLA DEL FRENTE

40. LABORES DE MINA
• BREASTING: CON TALADROS SOBRE CABEZA HORIZONTALES

41. TAJEOS DE MINA
• CON TALADROS SOBRE CABEZA VERTICALES

42. TAJEOS DE
MINA
• CON TALADROS SOBRE CABEZA INCLINADOS

43. TEMPORIZACIÓN: EFECTOS DE
LA
SALIDA SECUENCIAL
7 4
6
16
10 11
2 3
1
5
8 9
12
14
15
13
18 17 19
FRENTE
4
CORTE
LONGITUDINAL SALIDA DE
ARRANQUE
14
15 y 16
10 y 11
1
1
2 y 3
12 y 13
5
8 y 9
17
ARRANQUE PARALELO

44. TEMPORIZACIÓN: EFECTOS DE
LA
SALIDA SECUENCIAL
6 7
4
2 1 3
17 18
9 5
8
10
11 12
13 14
19 15 16
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

45. DIFERENCIA ENTRE EL USO DEL
TACO

46. 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

47. Recomendaciones:
1. Siempre perfore los taladros según un
esquema estimado.
2. Un taladro demasiado profundo deteriora la
roca y uno demasiado corto deja que parte
de la roca no se fracture. Así, las
condiciones desmejoran para la siguiente
ronda disminuyendo el avance por disparo
como resultado final.

48. Recomendaciones:
3. Calcule siempre las cargas en relación con
el máximo burden y con cierto margen de
seguridad.
4. Seleccione el tiempo de retardo de manera
que se obtenga suficiente tiempo para que
la roca se desplace. Los dos primeros
taladros son los más importantes.

49. RECOMENDACIONES PARA FRENTES
9Control del punto de dirección y
gradiente.
9Delimitación del contorno de la labor.
9Pintando la malla de Perforación.
9Control del paralelismo de los taladros.
9 Longitud uniforme de la perforación.
9 Uso de brocas rimadoras.
9 Secuencia de perforación en el arranque:
- Primero los taladros de alivio
- Después los taladros del arranque.