11 Perforacion Voladura Aplicada Mineria

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PERFORACIÓN Y VOLADURA APLICADA A LA MINERIA A CIELO ABIERTOExpositor Ing. Lennart Guillen Núñez

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Voladura

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  • PERFORACIN Y VOLADURA APLICADA A LA MINERIA A CIELO

    ABIERTO

    ExpositorIng. Lennart Guillen Nez

  • na Arequipa

    a Tacna

    a Puno

    a Tacna

    Suches

    Coquina

    Ite

    carreteraspblicasferrocarriltneleslnea elctricalnea de aguarelavescarretera SPL

    Toquepala

    Fundicin

    Refinera

    Muelle

    Ilo

    Pozos

    QuebradaHonda

    Moquegua

    Ubicacin de la Mina Toquepala

    Foto panormica: Mina Toquepala

    Amrica del Sur

  • TEMARIO

    Captulo I:Definicin, Propiedades de los Explosivos Industriales y

    Sistemas de Iniciacin.

    Captulo II: Manejo de Explosivos en Mina a Cielo Abierto

    Captulo III: Medidas de Seguridad en el Manejo de Explosivos.

    Captulo IV: Caso Post Voladura de Disparo en Mina Toquepala

  • Captulo I:

    Definicin, Propiedades y Tipos

    de los Explosivos Industriales y

    Sistemas de Iniciacin.

  • PERFORACIN

    A la perforacin se puede definir como la combinacin de las siguientes acciones:

    Percusin: Son los impactos producidos por los golpes del pistn, los que originan ondas dechoque que se transmiten a la broca.

    Rotacin: Es aquella que hace girar la broca para que los impactos sobre la roca se produzcanen distintas posiciones.

    Empuje: Es la fuerza necesaria para mantener en contacto la broca con la roca.

    Barrido: El fluido del barrido permite extraer el detrito del fondo de Perforacin.

    Y tiene como finalidad de abrir unos huecos en los cuales sern introducidos una serie de cargasexplosivas y sus accesorios iniciadores.

    Definiciones

    VOLADURA

    Es la primera etapa de conminucin del material in situ, siendo de vital importancia aprovechar almximo la energa qumica del explosivo, para as obtener una fragmentacin adecuada con elmenor costo; elevndose la productividad en las labores de carguo, acarreo y chancado, dandocomo resultado un mejor Costo Global de Minado.

  • Objetivo de la Voladura

    Lograr lo que indica el prrafo anterior minimizando el dao en la rocaadyacente.

    Destruir la estructura in situ de un macizo rocoso de manera que unequipo mecnico pueda excavar eficientemente los fragmentos.

  • Los explosivos son una mezcla de sustancias: Una

    combustible y otra oxidante, que al ser iniciadas dan lugar

    a una reaccin exotrmica altamente rpida generando

    productos gaseosos a alta temperatura, los que ocuparan

    un volumen mucho mayor.

    Explosivos

  • Propiedades de los explosivosLas propiedades bsicas de un explosivo son:

    1 Densidad

    2. Resistencia al agua

    3. Sensibilidad

    4. Estabilidad qumica

    5 Balance de oxgeno

    6. Generacin de gases

  • Los explosivos estn hechos de oxidantes ycombustibles en una mezcla estable. Dndoles unestmulo suficiente, se descomponen violentamenteliberando una gran cantidad de energa que llega a sertil para quebrar la roca. En la mayora de los explosivoscomerciales, los oxidantes son principalmente nitratos,siendo el NITRATO DE AMONIO el material bsico defabricacin.

    Tipos de Explosivos Industriales

  • NITRATO DE AMONIOEl nitrato amnico se obtiene por neutralizacin de cido Ntrico con Amoniaco tras la evaporacin del agua:

    NH3 + HNO3 -> NH4NO3

    Aplicaciones

    El nitrato amnico se utiliza sobre todo como fertilizante de larga duracin, debido a su buen contenido en nitrgeno. El nitrato es aprovechado directamente por las plantas mientras que el amonio es oxidado por los microorganismos presentes en el suelo.

    El nitrato de amonio se emplea adems como un explosivo al ser mezclado con petrleo, sta mezcla se llama ANFO (ammonium nitrate fuel oil). En la prctica este producto se fabrica con 94% de nitrato de amonio y 6% de combustible Diesel.

  • ANFO

    94% Nitrato de

    Amonio Prill3% ACEITE USADO

    + +

    ANFO

    3 % de diesel

  • Es una mezcla de dos lquidos inmiscibles unidos por un Emulsificante.

    Los Lquidos Inmiscibles son:

    Combustible o Petrleo (Fase Combustible o Fase Continua), y

    Lquido Oxidante (Fase Oxidante o Fase Discontinua)

    EMULSION

  • +ANFO Emulsin

    ANFO PESADO

    ANFO PESADO

  • Iniciadores y rompedores:

    Productos a base de Pentrita (PETN) y TNT, mezcla que se denomina Pentolita.

    Tipos :

    Iniciadores cilndricos regulares

    Rompedores cnicos

    Propiedades principales:

    Alta Velocidad de Detonacin (sobre 7000 m/s).

    Mayor resistencia al fuego, impacto y friccin

    Efecto direccional, en el caso de los rompedores.

    Usos principales: Iniciadores de explosivos en perforaciones de gran dimetro. Reduccin de bolones en labores abiertas y subterrneas.

    Tipos de Explosivos Industriales

  • Cordn Detonante

    El cordn detonante es un accesorio de voladuracompuesto por un ncleo fino y compacto de unexplosivo conocido como pentrita o P.E.T.N.,recubierto por un tejido de fibra, que a su vez esta

  • Sistemas de Iniciacin

    Mechas de seguridad

    Detonador a mecha

    Sistema no elctricos

    Cordones detonantes

  • Captulo II:

    Manejo de Explosivos

    en Mina a Cielo Abierto

  • Criterios de seleccin de explosivos

    Caractersticas de la roca Rocas masivas fisuradas Rocas muy fisuradas Rocas conformadas en bloques Rocas porosas

    Dimetro de carga

    Volumen de roca a tronar

    Condiciones de seguridad

    Presencia de agua

    Humos

    Condiciones atmosfricas

    Problemas de entorno

    Precio del explosivo

    Problemas de suministro

    La seleccin de un explosivo depender de una serie de condicionesque es preciso tomar en cuenta:

  • Voladura en Cielo AbiertoDiseo de

    la Voladura

    Preparacin

    del Banco

    Distribucin

    del diseo de Malla

    Perforacin

    Carga de

    la

    Voladura

    Excavacin

    Cuantificacin

    del Resultado

    Refinamiento

    del Diseo

  • Voladura en Cielo Abierto

    Diseo de Voladura

  • Preparacin del Banco

  • Replanteo de la Malla y Perforacin

  • Carguo de Explosivo

  • Voladura Excavacin

  • Control de Dao:Minimizar el dao en el entornode la Voladura.

  • CAPITULO III:

    Medidas de Seguridad

    en el Manejo de

    Explosivos

  • Causas comunes en accidentes con explosivos

    1. Impacto o Friccin.

    Golpear sobre restos de explosivos.

    Golpear los iniciadores.

    Rozar o friccionar explosivo.

    2. Fuentes Elctricas.

    Alambre de detonadores en contactocon corrientes extraas.

    Cargar explosivos con tormentaelctrica.

    Cables elctricos en malas condicionescuando se est trabajando conexplosivos (cielo abierto osubterrneo).

    3. Calor o Llama.

    Las materias explosivas sometidas durante un perodo de temperaturas elevadas pueden llegar a explosionar.

    4. Proyecciones de Roca.

    Vigilancia inadecuada de los lugares detrabajo.

    Sistemas de seales inapropiadas.

    Deficiencia al despejar el rea detrabajadores.

  • Causas y Reduccin de Flyrock

    Explosivo

    Flyrock

    Causa: Burden primera fila muy pequeo

    Reduccin: Aumentar Burden

    Taco

    Burden

    Causa: Burden muy grande

    Flyrock

    Burden Burden

    Reduccin: Disminuir Burden y usar brocams pequea

  • Causas comunes en accidentes con explosivos

    Principales gases de Voladura

    Monxido de Carbono

    Humos Nitrosos

    Anhdrido Sulfuroso

    Hidrgeno Sulfurado

    Nitrgeno

  • Principales Gases de Voladuras

    Monxido de Carbono

  • Gases Nitrosos

  • Medidas de Seguridad en los

    Trabajos con Explosivos

    Nunca........Corte o recorte un tubo de choque y jams retire o desgarre una cpsulaen un tubo de choque

    ....Fije la lnea de inicio a la voladura o al disparo hasta haber hecho todaslas conexiones y el rea de voladura haya sido despejada.

    .... Cargue lo detonadores o cordn detonante EXEL en un taladro, ni losexponga a temperatura sobre los 66 C ( 150 F)

    ...Tire, estire, doble o someta a tensin indebida el tubo de choque: estoafectar la capacidad de propagacin de la onda de choque en lassecciones daadas.

  • Nunca....

    ...Ensamble el detonador no elctrico al booster hasta que no se realice laoperacin de primado del taladro.

    ...Conecte un conector de superficie a su propio tubo de choque.

    ...Intente iniciar un cordn detonante con un conector de retardo desuperficie, diseado slo para la iniciacin de tubos de choque.

    ...Use productos que parecieran estar daado o deteriorados.

    ...Pase por encima con su vehculo, se puede enredar estirndolo y cortndolopor tensin, generando un latigazo que lo puede iniciar.

  • Medidas al Almacenar Explosivos Almacenar siempre los explosivos en

    polvorines que se ajusten a la normativavigente.

    Guardar los explosivos en polvorineslimpios, bien ventilados, frescos,slidamente construidos y resistentes alfuego.

    Siempre utilizar o despachar losproductos de mayor antigedad.

    Almacenar los productos del mismo tipoy clase de tal manera que sea fcilidentificarlos.

    Los envases defectuosos o rotos debenser colocados por separado dentro delpolvorn.

    Ubicar los polvorines en reas aisladas yestratgicas, respetando la ley.

    No abrir o re-envasar cajas de explosivosdentro del polvorn.

  • Medidas al Transportar Explosivos dentro de las zonas de trabajo en Mina

    Verificar el buen funcionamiento del vehculo.Impedir que la carga sobresalga o se exceda .

    Llevar en los vehculos extintores de incendios, enlugares apropiados y de fcil acceso, debiendoconocer obligatoriamente el Chofer su uso.

    Tener apagado el motor del vehculo durante lasoperaciones de carga y descarga de explosivos.Efectuar las operaciones de carga y descarga deexplosivos durante las horas del da y nunca cuandohaya tormentas elctricas, de arena o nieve.

    Durante la carga y descarga de explosivos, slopodrn permanecer en la inmediaciones el personalautorizado para tal efecto, prohibindose cualquierotra actividad en un radio de 50 metros.

    Nunca transportar conjuntamente con explosivosmateriales metlicos, combustibles o corrosivos.

  • Medidas en el rea de Voladura Limpiar el rea de voladura retirando las rocas sueltas, la maleza, los

    metales y otros materiales.

    Delimitar con estacas o banderines de colores llamativos la zona a servolada e impedir el paso de maquinaria sobre la misma.

    Toda rea aislada deber ser cargada con explosivo, deber sersealizada por conos de color amarillo y negro y letreros que indiquenel rea.

  • CAPITULO IV:

    Caso Post Voladura de

    Disparo en Mina

    Toquepala

  • DATOS GENERALES

  • PLANO GEOLGICO

  • SECCIONES GEOLGICAS

  • PROYECTO 2875 092

    FECHA 15/10/14

    ROCA Dp bx-ga

    ALTERACION ga

    VPP CRITICO (mm/s) 261.87

    VPP (mm/s) 218

    N Tal (Unidad) 307

    FC (Kg/Tn) 0.61

    TOTAL EXP. (Kg) 252,968

    NITRATO DE AMONIO (Kg) 118,895

    EMULSION (Kg) 126,484

    DIESEL (gal) 1174

    ACEITE (gal) 1174

    TON. (Tn) 414,450

    MALLA (m x m) 6x6

    DENSIDAD ROCA (gr/cc) 2.5

  • MUCHAS GRACIAS POR SU ATENCIN