M. Sc. Vctor Ames Lara vamesl01@hotmail.com

Las economas ms competitivas, tambin son las ms seguras

ESTADISTICA DE ACCIDENTES EN EL PERU

Accidentes por cada de rocas - Mtodo de Minado

Tercer Taller Cada de Rocas

MODELO MATEMATICO

POSTULADO POR LIVINGSTON El concepto de voladura por

crteres est basado en la carga

aplicada en taladros en ngulo

recto a la superficie libre y su

desarrollo en un mtodo de

voladura muy til, atribuido a

Livingston (1962).

La voladura por crteres es

tambin una herramienta verstil

para el estudio de los fenmenos

de la voladura, el performance de

los explosivos, y la volabilidad de

los diferentes materiales de roca y

masas rocosas.

Un voladura por crteres es una

voladura en el cual una carga

esfrica o casi esfrica (relacin

longitud a dimetro 6:1 o menos)

es detonado debajo de una

superficie que se extender

lateralmente en todas las

direcciones ms all del punto

donde el material circundante

sera afectado por la voladura.

La salida ser hacia la superficie

libre formando un crter. Mientras

que cuando se utiliza cargas

cilndricas (relacin longitud a

dimetro mayor que 6), las salidas

son laterales porque se utilizan en

bancos, es decir en trabajos que

tienen por lo menos dos caras

libres.

CARGA ESFERICA

CARGA CILINDRICA

FRENTES

TAJEOS

VOLADURA DE BANCOS

DISTANCIA OPTIMA Esto implica que en una voladura

por crteres, dado un explosivo y un

material especfico existe una

distancia (burden) entre la carga y la

superficie libre en el que se produce

el crter ms grande (Fig. 1d). Este

distancia est referido como el

burden o profundidad ptima.

DISTANCIA CRITICA De igual manera, existe otra

distancia llamada distancia crtica,

el cual tambin est debajo de la

superficie libre y resulta en un

crter mnimo y donde se genera

grietas radiales pequeas. En este

punto el material muestra una leve

evidencia del fracturamiento

(figura 1b).

EVENTOS Y MECANISMOS DE LA FORMACION DE CRATERES

Figura 2

Figura 3. Crter final

Figura 4. Geometra de la voladura en crteres

TERMINOLOGA USADA EN VCR:

Dimetro del taladro.

6 Longitud de la carga.

db Profundidad del entierro distancia desde la superficie hasta el centro de la carga.

do Profundidad ptima del entierro la profundidad del entierro en el cual el volumen de roca

fragmentado es el ms grande.

N Distancia crtica la profundidad del entierro en el cual el efecto de una carga para crteres es

solo perceptible en la superficie.

r Radio del crter.

ro Radio del crter formado en la profundidad

ptima del entierro.

V Volumen del crter.

W Peso de la carga.

RELACION ENERGIA-DEFORMACION

Se ha encontrado una relacin definida entre la energa

del explosivo y el material que es afectado por la

voladura. Esta relacin es afectada significativamente

por el posicionamiento de la carga.

Livingston ha determinado que existe una relacin entre

energa-deformacin expresado por una relacin

emprica:

Donde: N = distancia critica en pies

W = peso del explosivo en libras

E = constante de proporcionalidad o factor de deformacin-energa,

el cual no tiene unidades y es una constante para una combinacin

dada de explosivo-roca.

3/1= EWN

3/1= W

N

Suficiente cantidad de pruebas deben ser realizadas,

figura 1; luego el factor de deformacin-energa se

calcula. Por ejemplo, si el burden critico es 12 pies,

cuando usamos 40 Kg. de ANFO, luego

( ) 3/140

12=

42,3

12=

51,3=

Luego el factor deformacin-energa (E) es igual a 3,51

IMPORTANTE:

Este factor energa-deformacin (E)

diferir si el mismo explosivo es

usado en un material diferente o el

mismo material es volado con un

explosivo diferente.

La ecuacin de la energa de deformacin puede ser

escrita de otra forma como:

3/1= EWdb

Donde:

db = distancia desde la superficie al centro de gravedad

de la carga en pies.

W = peso del explosivo en libras.

si db es el burden ptimo que produce el mas grande

volumen de material fragmentado, se puede expresar

como do y la relacin de profundidad ptima es

referido como o.

APLICACIN DEL VERTICAL CRATER

RETREAT MINING METHOD (VCRMM) El VCRMM fue inventado A. Bauer y L. Lang

(1967).

Figura 5. Principio para el mtodo de voladura VCR (Segn Lang)

El minado por vertical crater retreat (VCR) es un

mtodo originalmente desarrollado por Canadian

Mining Company (INCO) y CIL.

Fue usado primero en 1974 en la mina Levack

localizado Sudbury Basins North Range, y produjo productividad y beneficios casi inmediatamente.

Este mtodo se esparci rpidamente siendo

adoptado para su uso por primera vez en los

Estados Unidos en 1977 en la mina Homestake.

Actualmente, el VCRMM es un mtodo de minado

usado por muchas mina alrededor del mundo que

tienen mineral y cajas competentes y levemente

inclinados.

Characteristics Requirements

' 'Orebody

Dimensions

Steeply-dipping orebodies (>45), with widths of no less than

12-15m, OR

Very large both vertically and horizontally

Ore and Rock

Strength

The strength of the waste rock must be competent in order

to blast against it without having excessive amounts of

dilution

The ore deposit is to be of medium to competent strength

Grade

VCR is not a selective mining method, therefore the ore grade

should be low to medium, and it should be relatively uniform

throughout the entire orebody

Depth

VCR mining can occur at any depth. Work is carried out in

reinforced, small drifts; and given the nature of the mining

method, no personnel has to work directly within the

drift. Therefore, safe execution of VCR mining can be carried

out in deep mines

Oxidizing Ores

Given the small, localized stope size in VCR mining, ore can

be recovered very soon after blasting occurs. Therefore,

oxidizing and self-cementing ores such as pyrrhotite can be

mined using this method

El VCR es adecuado para aquellos yacimientos que presentan las siguientes caractersticas:

METODO VCR

APLICACIN DEL VCRMM

Para el VCR se prefieren taladros verticales

donde sea posible. El dimetro de los taladros

varan desde 140 mm hasta 165 mm, aunque

taladros de 205 mm han sido usados en pocas

minas. Para taladros de 165 mm una malla de 4

m x 4 m es tpico.

Taladros verticales o sub-verticales son

perforados hacia abajo desde un nivel superior

hasta el nivel inferior

Los taladros son cargados desde la parte

superior de cada taladro usando cargas

potentes en una seccin corta del taladro

de produccin. Estas cargas para crteres

son colocados a una distancia especificada

sobre la superficie. Los taladros son

agrupados de modo que las cargas estarn

en la misma elevacin y profundidad. Luego

los taladros son bloqueados a una altura

apropiada.

Las cargas explosivas son bajadas, el

taladro es taqueado con arena y agua

colocados en la parte superior de la carga.

Las cargas explosivas adyacentes ayudan

en el fracturamiento de la roca,

normalmente aflojan una rebanada de 3 5 m de mineral que cae al espacio vaco

inferior.

Un cuboide de mineral puede ser

excavado desde el nivel inferior hacia

arriba por un nmero de rebanadas

horizontales usando los mismos taladros.

MODELO DE VOLADURA VCR

MODELO DE VOLADURA VCR

Las cargas esfricas son colocadas para

obtener el efecto mximo del crter. La

gravedad agranda las dimensiones del

crter.

El carguo requiere un grupo entrenado para

resultados de voladura satisfactorios y los

registros son necesarios para mantener el

camino del progreso de la voladura en cada

taladro.

El carguo de los taladros es complejo, las

tcnicas deben ser dominadas por el equipo

de carguo.

MINADO CON VCR, TAJEOS PRIMARIOS

OTRAS APLICACIONES

MINADO CON VCR, TAJEOS SECUNDARIOS

CONSTRUCCIN DE CHIMENEAS

Construccin de chimeneas con VCR

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 1.En el mtodo VCRMM se usa un carga

esfrica, que como resultado genera un crter,

2.La voladura en este mtodo es ms segura porque el trabajador no esta debajo del rea de voladura.

3.El VCR se puede usar en la explotacin de minas y la construccin de chimeneas.

4.Es importante que las empresas mineras y las universidades realicen trabajos de investigacin para la implementacin del VCRMM.

GRACIAS POR SU

ATENCIN