FACTOR DE VOLABILIDAD

FACULTAD DE INGENIERIA DE MINAS

UNCP | RAMON ARZAPALO JHONATAN M.

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APLICACIÓN DE ESTUDIOS SOBRE FACTOR DE VOLABILIDAD

BORQUEZ- PEARSE

BORQUEZ - 1981

Determinó el factor de volabilidad (Kv) de la ecuación de PEARSE para el cálculo del

burden, usando el índice del RQD corregido por un coeficiente de alteración. Este tiene en

cuenta la resistencia de las discontinuidades. En función de la apertura de estas y el tipo

de relleno se tiene la tabla 1.1 el factor de corrección con respecto a las resistencias de

las discontinuidades y la tabla 1.2 muestra la calidad de la roca RQD. La figura 1.1

muestra el factor de volabilidad de BORQUEZ con respecto al RQD corregido o equivalent

rock quality designation (ERQD)

TABLA 1.1 Resistencia de las discontinuidades

CALIDAD DE ROCA

Factor de Corrección - JSF

Fuerte 1

Medio 0,9

Débil 0,8

Muy Débil 0,7

TABLA 1.2 Calidad de Roca

R.Q.D Calidad de Roca

0 – 25 Muy Mala

25 – 50 Mala

50 – 75 Media

75 – 90 Buena

90 – 100 Excelente



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FIGURA 1.1 FACTOR DE VOLABILIDAD

1. Calculo del factor de volabilidad “Kv” en función de la calidad de la roca

Kv = 1.96 – 0.27 * ln (ERQD)

Donde:

ERQD = Índice de Calidad de Roca Equivalente (%)

ERQD = RQD X JSF

Donde:

RQD = Índice de Calidad de la Roca de acuerdo a Deer Miller

JSF = Joint Strength Correction Factor



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TABLA 1.3 FACTOR DE VOLABILIDAD PARA DIFERENTES LABORES MINERAS

* EL kv es el promedio calculado en función al RMR en la tabla 2.1

Tabla 2.1 Parámetros del factor de volabilidad a partir del RMR

1. FUENTE: TESIS UNI - APLICACIÓN DEL PRINCIPIO DE LA VELOCIDAD PICO DE PARTÍCULA (PPV) PARA MINIMIZAR EL DAÑO AL MACIZO ROCOSO, UTILIZANDO TECNOLOGÍA ELECTRÓNICA. - YURI ALBERTH PIÑAS ESTEBAN

OPERACION RQD % RQD % PROM.

JSF ERQD Kv

CIA Minera Condestable

Nivel: 0 Labor: Cro. 43NE

25 - 50 38 0.8 30.4 1.038


Nivel : 30 50 - 75 63 0.9 56.7 0.870

Unidad Minera Arcata

TAJO - 806 B 60 60 0.8 48 0.915


TAJO - 1005 60 60 0.9 54 0.883


TAJO - 1125 60 60 0.7 42 0.951


TAJO - 816 50 50 0.7 35 1.000

CIA Minera Casapalca

Nv. 5 90 - 100 95 0.9 85.5 0.759

CIA Minera Casapalca

Nv 5B 75 - 90 83 0.8 66.4 0.827

CIA Minera Bateas - unidad Caylloma

Nv 9 veta animas

RMR 56 EN ESTRUCTURA MINERALIZADA

- - 0.92 *

CIA Minera Bateas - unidad Caylloma

Nv 10 veta animas

RMR 32 EN CAJA TECHO

- - 1.04 *



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PEARSE (1955) En este modelo matemático, el burden está basado en la interacción proporcionada por la

mezcla explosiva, representada por la presión de detonación y la resistencia a la tensión

dinámica de la roca

Utilizando el concepto de la energía de deformación por unidad de volumen obtuvo la

siguiente ecuación:

Formula modificada de PEARSE:

𝐵 =𝐾𝑣𝐷

1000 𝑃2

𝑆𝑡𝑑

Formula modificada de

Donde:

B= Burden, m

Kv= Factor de volatilidad de la roca. Varía entre (0.7 – 1.0)

D= Diametro de taladro (mm)

P2= Presión de detonación de la carga explosiva (MPa)

Std= Resistencia a la tracción dinámica de la roca (MPa)

APLICANDO LA FORMULA:

1. FACTOR DE VOLABILIDAD (Kv)

Factor de volabilidad en base al cálculo hallado en la Tabla 1.3

2. DIÁMETRO DEL TALADRO (D)

Se usa el diámetro de taladro en la operación minera.

3. PRESIÓN DE DETONACIÓN (𝐏𝟐)

Datos a utilizar para el cálculo:



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Factor de conversión de Mpa a Kg / cm2= multiplicar por 10.197

Factor de conversión de Kbar a Kg / cm2 = multiplicar por 1/0.001016728

TABLA 2.2 CALCULO DE LA PRESION DE DETONACION

OPERACION explosivo Presión de detonación

kbar

Presión de detonación Kg

/ cm2


NIVEL: 0 Labor: Cro. 43NE

emulfan 600S 107 105239.55


Nivel : 30 Labor: CO 147SE

emulfan 600S 107 105239.55

Unidad minera arcata TAJO – 806 B Slurry AP/60 93 91469.89

Unidad minera arcata TAJO - 1005 Slurry AP/80 98 96387.63



Cia minera casapalca Nv. 5 emulnor 3000 93 91469.89

Cia minera casapalca Nv 5B emulnor 3000 93 91469.89

Cia Minera Bateas - unidad Caylloma

Nv 9 veta animas

emulnor 3000 93 91469.89

Cia Minera Bateas - unidad Caylloma

Nv 10 veta animas

emulnor 3000 93 91469.89

4. RESISTENCIA A LA TRACCIÓN DINÁMICA DE LA ROCA (Std)

4.1. Resistencia a la tracción (St) – a partir de la resistencia compresiva uniaxial

St = 8% * Sc

Donde:

St= resistencia a la tracción estática (MPa)

Sc= Resistencia comprensiva uniaxial del mineral MPa)

4.2. Resistencia a la tracción dinámica (Std) – a partir de la resistencia a la

tracción estática

𝑺𝒕𝒅 = 𝟒.𝟓 ∗ 10.197 ∗ 𝑺𝒕 Donde: std = Resistencia a la tracción dinámica. Kg / cm2



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st = Resistencia a la tracción estática. Kg / cm2 4.5 = Constante de conversión de resistencias estáticas a dinámicas.

TABLA 2.1 CALCULO DE LA RESISTENCIA A LA TRACCIÓN DINÁMICA

OPERACION

Resistencia a la

Compresión Uniaxial Mpa

Resistencia tracción estática

MPa

Resistencia tracción dinámica Kg / cm2


NIVEL: 0 Labor: Cro.

43NE 140 11.2 513.93


Nivel : 30 Labor: CO

147SE 90 7.2 330.38

Unidad minera arcata

TAJO – 806 B

101 8.08 370.76


TAJO - 1005 96 7.68 352.41


TAJO - 1125 96 7.68 352.41


TAJO - 816 98 7.84 359.75

Cia minera casapalca

Nv. 5 123.86 9.9088 454.68


Nv 5B 198.71 15.8968 729.45

Cia Minera Bateas - unidad

Caylloma

Nv 9 veta animas - 19.85 910.85*


Caylloma

Nv 10 veta animas - 19.85 910.85*

* valor obtenido de la tesis – UNCP : “PREDICCIÓN DE FRAGMENTACIÓN DEL MACIZO ROCOSO UTILIZANDO LA TERCERA TEORÍA DE LA CONMINUCIÓN Y LA FUNCIÓN DE DISTRIBUCIÓN ROSIN RAMMLER EN LA CIA. MINERA BATEAS SAC - UNIDAD CAYLLOMA” - POMA ANCCASI Rossel. Pg. 82



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CALCULO DEL BURDEN APLICANDO LA FORMULA DE PEARSE

OPERACION Kv

diámetro del taladro

mm

presión de detonación Kg / cm2


burden m



43NE 1.038 63.5 105239.55 513.93 0.94



147SE 0.870 63.5 105239.55 330.38 0.99


TAJO – 806 B

0.915 63.5 91469.89 370.76 0.91


TAJO - 1005 0.883 63.5 96387.63 352.41 0.93


TAJO - 1125 0.951 63.5 91469.89 352.41 0.97


TAJO - 816 1.000 63.5 96387.63 359.75 1.04


Nv. 5 0.759 45 91469.89 454.68 0.48


Nv 5B 0.827 45 91469.89 729.45 0.42


Caylloma

Nv 9 veta animas 0.92 45 91469.89 910.85 0.41


Caylloma

Nv 10 veta animas 1.04 45 91469.89 910.85 0.47



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TABLA RESUMEN

OPERACION ERQD Kv

Resistencia a la

Compresión Uniaxial

Mpa

Resistencia tracción estática

MPa


diámetro del

taladro mm

explosivo presión de detonación

kbar

presion de detonación Kg / cm2

burden m



43NE 30.4 1.038 140 11.2 513.93 63.5

emulfan 600S

107 105239.55 0.94



147SE 56.7 0.870 90 7.2 330.38 63.5

emulfan 600S

107 105239.55 0.99


TAJO – 806 B

48 0.915 101 8.08 370.76 63.5 Slurry AP/60

93 91469.89 0.91


TAJO - 1005 54 0.883 96 7.68 352.41 63.5 Slurry AP/80

98 96387.63 0.93


TAJO - 1125 42 0.951 96 7.68 352.41 63.5 Slurry AP/60

93 91469.89 0.97


TAJO - 816 35 1.000 98 7.84 359.75 63.5 Slurry AP/80

98 96387.63 1.04


Nv. 5 85.5 0.759 123.86 9.9088 454.68 45 emulnor

3000 93 91469.89 0.48


Nv 5B 66.4 0.827 198.71 15.8968 729.45 45 emulnor

3000 93 91469.89 0.42


Caylloma

Nv 9 veta animas

RMR 56

0.92 - 19.85 910.85 45 emulnor

3000 93 91469.89 0.41


Caylloma

Nv 10 veta animas

RMR 32

1.04 - 19.85 910.85 45 emulnor

3000 93 91469.89 0.47



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BIBLIOGRAFÍA:

TESIS DE POS GRADO UNI - GEOMECÁNICA EN EL MINADO SUBTERRÁNEO

CASO MINA CONDESTABLE - NESTOR DAVID CORDOVA ROJAS

CALCULOS PARA LA UNIDAD MINERA ARCATA – UNMSM

ACMIN 2009 - GESTION GEOMECANICA EN MINA CASAPALCA

TESIS UNCP “PREDICCIÓN DE FRAGMENTACIÓN DEL MACIZO ROCOSO

UTILIZANDO LA TERCERA TEORÍA DE LA CONMINUCIÓN Y LA FUNCIÓN DE DISTRIBUCIÓN ROSIN RAMMLER EN LA CIA. MINERA BATEAS SAC - UNIDAD CAYLLOMA” - POMA ANCCASI Rossel

TESIS UNI APLICACIÓN DEL PRINCIPIO DE LA VELOCIDAD PICO DE PARTÍCULA

(PPV) PARA MINIMIZAR EL DAÑO AL MACIZO ROCOSO, UTILIZANDO TECNOLOGÍA ELECTRÓNICA (MINERA AURIFERA RETAMAS S.A.- YACIMIENTO EL GIGANTE – LA LIBERTAD). - Yuri Alberth Piñas Esteban



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TABLA 3.1 FUENTE UTILIZADA PARA LA APLICACIÓN DE LOS ESTUDIOS SOBRE FACTOR VOLABILIDAD

RQD Kv

Compresión Uniaxial Mpa Compresión

Uniaxial en Kg / cm2 - Resistencia tracción

estática Mpa

DIAMETRO DEL TALADRO y EXPLOSIVO

SELECCIONADO

BURDEN utilizado en mina

FUENTE


Data base del mapeo

geotécnico de la masa rocosa apéndice 2

CALCULADO

Tabla 5.5 Resistencia compresiva no

confinada de la roca intacta - Resumen Pg

54

CASO MINA CONDESTABLE 2 - 4.3

Explotación de la mina. Pg 36

CASO MINA CONDESTABLE 2 - 4.3 Explotación de la

mina. Pg 36

TESIS DE POS GRADO UNI - GEOMECÁNICA EN EL MINADO

SUBTERRÁNEO CASO MINA CONDESTABLE - NESTOR

DAVID CORDOVA ROJAS

Unidad Minera arcata

trabajo de UNMSM Pg. 29

CALCULADO

Trabajo de UNMSM -RESISTENCIA A LA

COMPRENSIÓN UNIAXIAL DEL MINERAL Pg 29

3.- Cálculo de presión de detonación de explosivos

4.- diámetro de los taldaros perforados. Pg 30

burden y espaciamiento

utilizado en Unidad minera Arcata. Pg 31

CALCULOS PARA LA UNIDAD MINERA ARCATA - UNMSM

Cia Minera Casapalca

Hoja de mapeo geomecanico diapositiva 13

CALCULADO ensayos de compresion

simple diapositiva 21 dato asumido -

ACMIN - GESTION GEOMECANICA EN MINA CASAPALCA

Cia Minera Bateas unidad

Caylloma

RMR Tabla 19. Índices

geomecánicos de la estructura mineralizada.

dato asumido de la tabla 2.1

Tabla 21. Propiedades físicas y mecánicas del block mineralizado. Pg

81

Tabla 22. Características técnicas del explosivo. Pg

81 para el diámetro se utilizo la

información 7.2.2.Aplicación del modelo. Pg 112

burden calculado a base de la teoría de la conminucion. Pg

93

TESIS UNCP “PREDICCIÓN DE FRAGMENTACIÓN DEL MACIZO

ROCOSO UTILIZANDO LA TERCERA TEORÍA DE LA CONMINUCIÓN Y LA FUNCIÓN DE DISTRIBUCIÓN ROSIN

RAMMLER EN LA CIA. MINERA BATEAS SAC - UNIDAD CAYLLOMA” - POMA

ANCCASI Rossel

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