Caminos ii capi

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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

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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 LíquidoC = 12 gr. de carbón vegetal O2 = 32 gr. de oxígeno líquidoTº = 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 EXPLOSIVOSa. 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 EXPLOSIVOSSon 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 EXPLOSIVOSLa 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 / 273Donde : 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

Ed

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 m13 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 0.7Roca semidura 1.5 0.6Roca Dura 2.0 0.5

TUNEL TIPO DE MATERIAL

S(M2) P(M2)ROCA SUELTAE = 0.7 , K = 1.0

ROCA SEMIDURAE = 0.6 , K = 1.5

ROCA DURAE = 0.5 , K = 1.0

5 9 13 5 18 15 8 23 18 10 2810 13 18 10 28 22 15 27 26 20 4620 18 26 20 46 30 30 60 36 40 7630 22 31 30 61 37 45 82 44 60 10440 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

MATERIALSECCION DEL TUNEL EN M2

1 – 5 M2 5 – 10 M2 10 – 20 M2 20 – 40 M2Roca 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 – 0.8Roca 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 72.80

4. Disparo de coronación y cuadrado 0.4 x 0.7 = 0.40 102.80 5. Disparo de arrastre 0.4 x 1.3 = 0.524 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.

CALAMBUCOSSon 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 V23 (1 + Et ) + ------------+ Kn Vn

3 (1 + Et )

Qp= V1 V2 Vn .

N

Kn Vn3 ( 1 + Et )

Qp= Vn . N

La distribución por cada cuarto sera:

N1 QN1 = Q p x K1 V13

K1 V13 + K2 V2

3 + ………. + Kn Vn3

N2 QN2 = Q p x K2 V23

K1 V13 + K2 V2

3 + ………. + Kn Vn3

Nn QNn = Q p x Kn Vn3

K1 V13 + 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 CARGAQ = 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 K1V13 .

K1V13 + …..+ 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

CB

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)

cartucho30 0.5 0.7 0.71

0.25 16 mm37 0.6 0.9 0.6741 0.6 0.9 0.6750 0.8 1.1 0.7762 1.0 1.3 0.77 0.5

20 mm75 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 intoxicación0.05 Produce desmayo después de 30 min. a 2 hrs.0.10 Dificultad al caminar

0.20 – 0.30 Gran intoxicación0.80 – 1.50 Muerte a los 30 min. A 1 hora2.00 – 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 5 101 520 250 130 110 88 4010 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