PLANEAMIENTO EN PERFORACION Y VOLADURA II

PLANEAMIENTO EN OPERACIONES DE

PERFORACIÓN Y VOLADURA EN PROYECTOS DE

CONTRUCCION

Ing. Romulo Mucho

30 abril 2011

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA

OFICINA CENTRAL DE POSGRADO

CURSO

DISEÑO DE PERFORACION Y VOLADURA DE ROCAS, SEGURIDAD CON

EXPLOSIVOS EN LA INDUSTRIA

¿QUÉ ES PLAN?

• Se podría definir como una toma anticipada de decisiones

destinada a reducir la incertidumbre y las sorpresas, y a guiar a

la acción hacia una situación deseada, mediante una

instrumentación reflexiva de medios.

• La noción de plan presupone un conjunto de connotaciones,

tales como las de previsión, organización, coordinación de

esfuerzo y control de acciones y de resultados.

CARACTERÍSTICAS DE UN

PLAN

FLEXIBILIDAD:

Previa y relacionada

con la acción a

realizar.

SELECTIVIDAD:

Elección de objetivos, metas

y de medios par alcanzarlos.

INTENCIONALIDAD:

Esfuerzo voluntario de

construcción conceptual y

práctica del futuro deseado.

ANTICIPACIÓN:

Imaginación para la ideación de

futuros posibles.

DIRECCIONALIDAD:

Orientación de la acción hacia

un sentido querido y

predeterminado.

HERRAMIENTAS DE PLANIFICACIÓN

CA Super -Project

Micro Planner Manager

Primavera project Planner

P3

Primavera Project

Management P6

Suretrack Project Planner

Modulo de Gestion de

Proyectos S10

TurboProject

Time Line

Project Scheduler

Milestones

AutoPlan

KPIs

Diagrama de Gantt

Técnica de

Evaluación y

Revisión de

Programas PERT

- Camino Crítico

CPM

HERRAMIENTAS INFORMÁTICAS MÉTODOS DE CONTROL

EL MÉTODO PERT/CPM

• Program Evaluation and Review Technique / Critical Path Method.

• Generalmente se denominan técnicas PERT al conjunto de modelos abstractos

para la programación y análisis de proyectos de ingeniería. Estas técnicas nos

ayudan a programar un proyecto con el costo mínimo y la duración más adecuada.

• Aplicaciones:

– Determinar las actividades necesarias y cuando lo son.

– Buscar el plazo mínimo de ejecución del proyecto.

– Buscar las ligaduras temporales entre actividades del proyecto.

– Identificar las actividades críticas, es decir, aquellas cuyo retraso en la

ejecución supone un retraso del proyecto completo.

EL MÉTODO PERT/CPM

• Aplicaciones

– Identificar el camino crítico, que es aquel formado por la secuencia de

actividades críticas del proyecto.

– Detectar y cuantificar las holguras de las actividades no críticas, es decir, el

tiempo que pueden retrasarse (en su comienzo o finalización) sin que el

proyecto se vea retrasado por ello.

– Si se está fuera de tiempo durante la ejecución del proyecto, señala las

actividades que hay que forzar.

– Nos da un proyecto de costo mínimo.

PLANIFICACIÓN DE RECURSOS - ERP

• Los insumos (materiales, piezas, energía y servicios)

• Las instalaciones y equipos

• El personal

• La información

• El dinero

ERP= Enterprise Resourse Planning

PLANIFICACIÓN FINANCIERA

• La planificación financiera es una técnica que reúne un conjunto de métodos,

instrumentos y objetivos con el fin de establecer en una empresa pronósticos y metas

económicas y financieras por alcanzar, tomando en cuenta los medios que se tienen

y los que se requieren para lograrlo.

• De Costo;

• De Beneficio;

• De Riesgo;

• De Sensibilidad.

OBJETIVOS DE UN PLAN EN PERFORACIÓN Y VOLADURA DE

ROCAS

• Planificar las operaciones

• Minimizar los costos de operación.

• Generar un plan estratégico secuencial de las operaciones de perforación,

voladura y limpieza de la zona de trabajo.

• Optimizar materiales, recursos humanos en las operaciones.

• Permite predecir los eventos y prevenir los mismos ante cualquier inconveniente.

VARIABLES DE ENTRADA Y DE SALIDA

RENDIMIENTO OPTIMO DE VOLADURAS

Refinamiento

Evaluación del sitio

Diseño

Preparación

Marcación

Perforación

Carguío de Taladros

Registro de Voladura

Limpieza de la voladura

Evaluación

• En foque de grupo para lograr un óptimo rendimiento de voladura (ProBlast de

John Floyd)

RENDIMIENTO OPTIMO DE EXPLOSIVO

• Las tres claves para lograr un rendimiento óptimo de los explosivos

Rendimiento optimo

de explosivos

Nivel de energía de los explosivos

¿QUÉ HACEN LOS INGENIEROS DE VOLADURA?

1.- Diseño de Voladura

2.- Preparación protocolo de voladura

3.- Instalación de sismógrafos

4.- Carga de taladros con explosivos

5.- Amarre de la voladura

6.- Señal de advertencia – Todo despejado

7.- Fuego en el Taladro!

8.- Inspección del Sitio

9.-Llevar records de voladura

CICLO TÍPICO DE VOLADURA

IMPORTANCIA DEL MODELAMIENTO 3D

• Permite visualizar la zona de trabajo.

• Permite realizar cálculos de volumen.

• Permite visualizar los frentes de operación y la complejidad del trabajo.

VISTA 3D DE LA ZONA DE CORTE EN ROCA DE LOS PORTALES

DE TÚNEL

• Caso: Portales del Tunel Santa Rosa (60 000m3 de roca)

EJEMPLO DE LAGUNAS NORTE VOLADURA CONTROLADA MUY

CERCANA A INFRESTRUCTURAS

Diseño malla de perforación

Tipo Pre corte

Burden. 1.5 m

Espaciamiento. 1.2 m

Longitud de taladro. 3 m

Diámetro de Taladro. 2.5 Pulg.

Factor de carga. 0.17 kg/m3

1m

3 m

1/4

1/4

1/4

1/4

Camara de Aire

Camara de Aire

Camara de Aire

Emulsion

EJEMPLO DE LAGUNAS NORTE VOLADURA CONTROLADA MUY

CERCANA A INFRESTRUCTURAS

CASO ATACOCHA: VOLADURA EN CANTERAS

ZONA DE DISPARO ADICIONAL (proximo a cubrirse por material de desmonte)

ZONA DE ACUMULACIÓN DE DESMONTE DE MINA

AREA = 659m2 N° DE DISPAROS=2 LONG DE PERF= 5 TOTAL PROF: 10 VOLUMEN= 6590m3

SECUENCIA DE MODELAMIENTO Y CONTROL

TIN ORIGINAL MODELAMIENTO

PLANEAMIENTO CONTROL

¿QUE DEBE PROVEER EL CONTRATISTA?

• Flexibilidad

• Trabajar con control mínimo del cliente

• Cooperante

• Correr a veces con el riesgo

• Trabajar amigablemente

• Obtener rendimiento con seguridad (o incidentes, o accidentes)

• Un control mínimo del día a día

¿QUE DEBERÍA PROVEER EL CLIENTE?

• Apoyo técnico, según las regulaciones

• Apoyo administrativo, si es necesario

• Tener claro sobre el trabajo, pero no inmiscuirse.

• Un control mínimo del día a día

PLANEAMIENTO DE PERFORACION Y AVANCE

DISEÑO DE PARAMETROS

ESPACIAMIENTO : BURDEN

ESPACIAMIENTO : BURDEN

• Alterna • Alterna • Alterna

EJEMPLO DE PARÁMETROS DE PERFORACIÓN Y VOLADURA

PARAMETROS DE PERFORACIÓN

Diametro (D) Pulg. 2.5

Burden (B) m 2.0

Espaciamiento (S) m 2.0

Altura de banco (Hb) m 3.1

Sobre Perf (J) m 0.3

Long. Taladro (Ht) m 3.4

Volumen por taladro m3/tal 12.4

Indice de Perforación m3/m 3.6

DISEÑO DE CARGA

Densidad del explosivo g/cc 0.80

Densidad lineal Kg/m 2.5

Taco 1 m 1.7

Long. de carga 1 m 1.7

Cantidad de explosivo 1 Kg 4.3

Taco 2 m 0.0



Taco 3 m 0.0



Total explosivo por taladro Kg 4.3

Factor carga Kg/m3 0.35

SECUENCIA DE ENCENDIDO EN ECHELON - SISTEMA NONEL

Parámetros de perforación y voladura

Av. Burden 2.5 m Charge Mass 646.5 Kg

Av. Spacing 2.5 m Charge Energy 2,411.60 MJ

Hole Length 6 m POWDER FACTOR 0.363 kg/m³

Volume 1,781.20 m³ POWDER FACTOR 0.137 kg/t

Rock SG 2.65

ENERGY FACTOR 1.354 MJ/m³

Tonnage 4,720.30 tonnes ENERGY FACTOR 0.511 MJ/t

Marked Holes 50

Diameter 76 mm

CARA LIBRE

SECUENCIA DE ENCENDIDO EN “V” - SISTEMA NONEL

C A R A L I B R E

Parámetros de perforación y voladura

Av. Burden 2.5 m Charge Mass 591.7 kg

Av. Spacing 2.5 m Charge Energy 2,181.30 MJ

Hole Length 6 m POWDER FACTOR 0.332 kg/m³

Volume 1,781.20 m³ POWDER FACTOR 0.125 kg/t

Rock SG 2.65

ENERGY FACTOR 1.225 MJ/m³

Tonnage 4,720.30 tonnes ENERGY FACTOR 0.462 MJ/t

Marked Holes 50

Diameter 76 mm

SECUENCIA DE ENCENDIDO EN “V” - SISTEMA NONEL

C A R A L I B R E

EFECTOS MEDIOAMBIENTALES DE LA VOLADURA

VOLADURA

RUIDOS

POLVOS VIBRACIONES

GASES

FLY ROCKS ??

CONTROL DE RUIDOS EN VOLADURAS

• De acuerdo a la naturaleza de nuestras actividades de construcción, la fuente

principal de potencial afectación de los niveles de ruido ambiental en la zona de

influencia de las operaciones, viene dado por la actividad de Voladura.

• Esta actividad genera un ruido de explosión asociado a las características de los

insumos y materiales utilizados, no obstante, se optan por mecanismos ó técnicas

con el objetivo de minimizar el nivel de ruido generado en esta actividad con la

implementación de los siguientes controles:

– Confinamiento de los taladros cargados con explosivos, y taco adecuado.

– Diseño de las mallas de voladura y secuencia adecuada de voladura

REDUCCIÓN DE RUIDOS

Se denomina Chorro de aire al impulso generado por la voladura que se transmite a

través del aire como audible y no audible. Este a su vez produce vibraciones que

podrían causar daños a estructuras.

Los elementos y condiciones que pueden mejorar las causas del chorro de aire

(RUIDOS) son:

• Líneas troncales y líneas descendentes de cordón detonante.

• Materiales apropiados para tacos.

• Altura inadecuada de taco.

• Hilera frontal de taladros muy excavada o sobrecargada, en movimiento de carga

prematuro

• Secuencia de retardo

• Condiciones atmosféricas (viento, temperatura, etc.)

• Voladura secundaria

• Evitar escapes de gas a través de fracturas

MITIGAR LOS RUIDOS

Para mitigar la intensidad de los ruidos en voladuras se deberá tener en cuenta lo siguiente:

• No deberán usarse explosivos no confinados.

• Cuando se use cordón detonante en superficie, éste debería estar cubierto o enterrado.

• La suficiente cantidad de carga y taco en los taladros es esencial.

• Los taladros deberán perforarse con precisión para mantener la carga diseñada.

• Si existe una cara libre alta en la dirección de instalaciones físicas cercanas, dicha cara deberá reorientarse si fuera posible o bien se reduciría su altura.

• Se deberá evitar el CEBO en collar en los casos en que el chorro de aire constituya un problema.

• Se deberán evitar los disparos a primeras horas de la mañana, al finalizar la tarde o en la noche, cuando hayan grandes probabilidades de que ocurra inversión de temperatura.

MITIGAR LOS RUIDOS

• Considerar los retardos.

• Deberán evitarse los retardos excesivamente prolongados que podrían causar que

un taladro pierda su carga antes de ser disparado.

• Reducir el peso de carga o carga operante por retardo a través de:

– Bajar la altura de banco

– Disminuir los diámetros de los taladros

– Separar las mezclas explosivas

– Evitar los períodos de retardo muy breves.

– La progresión de taladros que se disparan a los largo de una cara libre deberá

ser menor que la velocidad del sonido en el aire.

MITIGAR LOS RUIDOS

• Para evitar el reforzamiento del chorro de aire por la llegada simultánea de chorros

de aire provenientes de diferentes taladros, el tiempo para las detonaciones

sucesivas deberá ser:

T>2(s/v)

Donde: T= Tiempo entre detonaciones taladros (s)

S= Espaciamiento entre taladros (pies)

V= Velocidad del sonido en el aire respecto de la temperatura (pie/s)

CONTROL DE POLVO

• Depende de la concentración de oxigeno en la reacción química producida. Toda

voladura produce gases ya sea en menor o mayor dimensión. La cantidad de

gases se da de acuerdo a la concentración de oxigeno en la reacción química

producida.

• Producida por una voladura violenta, inadecuadamente diseñada. Una cantidad

mayor que lo normal de polvo puede ser causada por una voladura violenta,

inadecuadamente diseñada, que genera considerable chorro de aire y/o vibración

de tierra.

• Transporte, chancado, procesamiento producen inclusive mas polvo que la

voladura. Otras fases de la operación minera, tales como la carga, transporte

chancado y procesamiento, producen considerablemente más polvo que la

voladura. Aun cuando una voladura violenta pueda producir una cantidad de polvo

mayor que lo normal, la cantidad total de polvo generada en un día es

insignificante si se la compara con la generada por otras fuentes.

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