Sesión 2 - PERFORACION Y VOLADURA CONTROLADA DE VIBRACIONES SUPERFICIALES (03-Oct-12)

download Sesión 2 - PERFORACION Y VOLADURA CONTROLADA DE VIBRACIONES SUPERFICIALES (03-Oct-12)

of 59

  • date post

    29-Nov-2015
  • Category

    Documents

  • view

    282
  • download

    3

Embed Size (px)

Transcript of Sesión 2 - PERFORACION Y VOLADURA CONTROLADA DE VIBRACIONES SUPERFICIALES (03-Oct-12)

  • 1Curso de Actualizacin:

    PERFORACION Y VOLADURA CONTROLADA, FUNDAMENTOS PERFORACION Y VOLADURA CONTROLADA, FUNDAMENTOS PERFORACION Y VOLADURA CONTROLADA, FUNDAMENTOS PERFORACION Y VOLADURA CONTROLADA, FUNDAMENTOS

    Y APLICACIONES EN MINERIA Y OBRAS CIVILESY APLICACIONES EN MINERIA Y OBRAS CIVILESY APLICACIONES EN MINERIA Y OBRAS CIVILESY APLICACIONES EN MINERIA Y OBRAS CIVILES

    CONTROL DE VIBRACIONES, PROYECCION DE ROCAS, Y DE CONTORNOCONTROL DE VIBRACIONES, PROYECCION DE ROCAS, Y DE CONTORNOCONTROL DE VIBRACIONES, PROYECCION DE ROCAS, Y DE CONTORNOCONTROL DE VIBRACIONES, PROYECCION DE ROCAS, Y DE CONTORNO

    Mg. Ing. Fredy Ponce R.

    Lima - Per, 03, 04 y 05 Octubre 2012

    Sesin N2: PERFORACION Y VOLADURA CONTROLADA DE PERFORACION Y VOLADURA CONTROLADA DE PERFORACION Y VOLADURA CONTROLADA DE PERFORACION Y VOLADURA CONTROLADA DE

    VIBRACIONES EN OPERACIONES SUPERFICIALESVIBRACIONES EN OPERACIONES SUPERFICIALESVIBRACIONES EN OPERACIONES SUPERFICIALESVIBRACIONES EN OPERACIONES SUPERFICIALES

    I. ASPECTOS GENERALES DE LAS VIBRACIONES.II. FACTORES O VARIABLES QUE AFECTAN EL NIVEL DE

    VIBRACIONES DE TIERRA.III. PROPAGACION DE LAS VIBRACIONES GENERADAS EN LAS

    VOLADURAS.IV. MODELOS PARA ESTIMAR LA PROPAGACION DE VIBRACIONES

    EN UN MEDIO ROCOSO.V. CRITERIOS DE MEDICION DE VIBRACIONES.VI. CASO N1: CONTROL DE VIBRACIONES EN LA CONSTRUCCION

    DE UNA CENTRAL HIDROLECTRICA .VII. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES.

    Sesin NSesin N22:: PERFORACION Y VOLADURA CONTROLADA DE PERFORACION Y VOLADURA CONTROLADA DE VIBRACIONES EN OPERACIONES SUPERFICIALESVIBRACIONES EN OPERACIONES SUPERFICIALES

    Temario:

    DIA MIERCOLES 03 OCTUBRE 2012

    Mg. Ing. Fredy Ponce R.

  • 2I.I.I.I. ASPECTOS GENERALES DE LAS VIBRACIONESASPECTOS GENERALES DE LAS VIBRACIONESASPECTOS GENERALES DE LAS VIBRACIONESASPECTOS GENERALES DE LAS VIBRACIONES

    Mg. Ing. Fredy Ponce R.

    Curso de Actualizacin:PERFORACION Y VOLADURA CONTROLADA, FUNDAMENTOS Y

    APLICACIONES EN MINERIA Y OBRAS CIVILES

    QUE ES UN SISMO O TERREMOTO?? Los sismos son vibraciones de la tierra, causadas por el

    fracturamiento en profundidad de las rocas sometidas a permanentes y continuos esfuerzos, que se acumulan ms all de su lmite elstico, hasta romperse y causar un desplazamiento sbito de la roca que la vuelve elsticamente a su forma original (el salto atrs de las rocas fue denominado "rebote elstico"").

    El trmino sismo viene del griego seismosseismos (= agitacin), y el trmino terremoto, de los vocablos latinos terraterra y motusmotus (= movimiento de tierra).

    1.1 CARACTERISTICAS DE LAS VIBRACIONES TERRESTRES

    Mg. Ing. Fredy Ponce R.

  • 31.2 PERTURBACIONES ORIGINADAS POR LAS VOLADURAS

    Mg. Ing. Fredy Ponce R.

    VIBRACIONES

    Mg. Ing. Fredy Ponce R.

    1.2 PERTURBACIONES ORIGINADAS POR LAS VOLADURAS

  • 4ALTERACIONES PRINCIPALES DE LAS VOLADURAS AL MEDIO AMBIENTE (FACTORES NO DESEADOS)

    1) Vibraciones terrestres

    3) Proyeccin de rocas (fly rocks)

    2) Onda area (air blasting)

    4) Polvo (dust)

    5) Ruido (noise)

    Mg. Ing. Fredy Ponce R.

    EFECTOS Y CONSECUENCIAS DE LAS VIBRACIONES SOBRE LAS RESIDENCIAS

    Mg. Ing. Fredy Ponce R.

  • 5Mg. Ing. Fredy Ponce R.

    EFECTOS Y CONSECUENCIAS DE LAS VIBRACIONES SOBRE

    EL TALUD DE UNA MINA A TAJO ABIERTO

    1.31.3 DEFINICION DE VIBRACIONES DEL MACIZO ROCOSODEFINICION DE VIBRACIONES DEL MACIZO ROCOSO

    Todas las voladuras generan vibraciones de tierra. Cuando se detona un explosivo en un taladro, se crea una

    onda de explosin que chanca el material alrededor del taladro y genera muchas de las rajaduras iniciales, necesarias para la fragmentacin. A medida que esta onda viaja hacia fuera, se convierte en onda ssmica o de vibracin. A medida que la onda pasa por una porcin dada de tierra, hace que dicha tierra vibre.

    Los niveles de vibracin de tierra excesivamente altos pueden daar las estructuras fsicas.

    Mg. Ing. Fredy Ponce R.

  • 6 La mayora de minas subterrneas realizan voladuras relativamente pequeas y no tienen problemas de vibracin. En los casos en que las vibraciones se convierten en un problema, los temas tratados en este captulo se aplican tanto a la voladura bajo tierra como a aquella efectuada en superficie.

    Las excesivas vibraciones de tierra son ocasionadas por colocar demasiada energa explosiva en la tierra, o por no disear adecuadamente el disparo.

    Parte de la energa del explosivo que no se utiliza para fragmentar y desplazar la roca, se transformar en vibraciones de tierra.

    1.31.3 DEFINICION DE VIBRACIONES DEL MACIZO ROCOSODEFINICION DE VIBRACIONES DEL MACIZO ROCOSO

    Mg. Ing. Fredy Ponce R.

    PARTICION DE LA ENERGIA EN UNA VOLADURA(DESCRIPCION DE LOS MECANISMOS QUE ACTUAN)

    DETONACION DEL EXPLOSIVO

    Y SU INTERACCION CON LA ROCA

    ONDA DE CHOQUE:

    20%

    GASES A ALTA PRESION:

    80%

    FRAGMENTACION:

    GRIETAS RADIALES Y CIRCUNFRENCIALES GRIETAS POR REFLEXION

    PROPAGACION DE GRIETAS

    DESPLAZAMIENTO:

    FORMA DE LA PILA DE ESCOMBRO

    ONDA AEREA:

    2%

    VIBRACIONES:

    4%

    10%

    5%

    1%

    28%

    50%

    Mg. Ing. Fredy Ponce R.

  • 7II.II.II.II. FACTORES O VARIABLES QUE AFECTAN FACTORES O VARIABLES QUE AFECTAN FACTORES O VARIABLES QUE AFECTAN FACTORES O VARIABLES QUE AFECTAN

    EL NIVEL DE VIBRACIONES DE TIERRAEL NIVEL DE VIBRACIONES DE TIERRAEL NIVEL DE VIBRACIONES DE TIERRAEL NIVEL DE VIBRACIONES DE TIERRA

    Mg. Ing. Fredy Ponce R.

    Curso de Actualizacin:PERFORACION Y VOLADURA CONTROLADA, FUNDAMENTOS Y

    APLICACIONES EN MINERIA Y OBRAS CIVILES

    VARIABLES QUE AFECTAN A LAS VARIABLES QUE AFECTAN A LAS CARACTERSTICAS DE LAS VIBRACIONESCARACTERSTICAS DE LAS VIBRACIONES1) Geologa local y caractersticas de las rocas.2) Peso de la carga operante.3) Distancia al punto de la voladura.4) Consumo especfico de explosivo.5) Tipos de explosivos.6) Tiempos de retardo.7) Variables geomtricas de las voladuras.

    Mg. Ing. Fredy Ponce R.

  • 8 En macizos rocosos homogneos y masivos, las vibraciones se propagan en todas las direcciones.

    En estructuras geolgicas complejas, la propagacin de las ondas puede variar con la direccin, y por consiguiente presentar diferentes ndices de atenuacin o leyes de propagacin.

    Los suelos tienen mdulos de elasticidad inferiores al de las rocas y, por ello, las velocidades de propagacin de las ondas disminuyen en estos materiales. La frecuencia de vibracin disminuye tambin, pero el desplazamiento aumenta significativamente con el espesor del recubrimiento.

    Los materiales superficiales modifican los trenes de ondas, haciendo que estas tengan mayor duracin y menores frecuencias, aumentando as la respuesta y el dao potencial a estructuras prximas.

    2.12.1 GEOLOGA LOCAL Y CARACTERSTICAS DE LAS ROCASGEOLOGA LOCAL Y CARACTERSTICAS DE LAS ROCAS

    Mg. Ing. Fredy Ponce R.

    RocaRoca SueloSuelo

    Efecto de la geologaEfecto de la geologa

    Mg. Ing. Fredy Ponce R.

  • 92.22.2 PESO DE LA CARGA OPERANTE (POR RETARDO)PESO DE LA CARGA OPERANTE (POR RETARDO)

    Mayor carga por retardo

    aQv a = 0,8 (U.S. Bureau of Mines)

    El nivel de vibracin en un lugar especfico se determina principalmente por el peso mximo de explosivos que se usa en cualquier perodo individual de retardo en la voladura.

    La carga explosiva instantnea detonada en cada retardo.

    Mg. Ing. Fredy Ponce R.

    La distancia a las voladuras, al igual que la carga operante, tiene una gran importancia sobre la magnitud de las vibraciones.

    Conforme la distancia aumenta, la intensidad de las vibraciones disminuye de acuerdo a una ley del tipo:

    Segn el U.S. Bureau of Mines b es del orden de 1.6 Otro efecto de la distancia es el debido a la atenuacin de las

    componentes de la onda de alta frecuencia, ya que la tierra acta como un filtro pasabajos. As, a grandes distancias de las voladuras, las vibraciones del terreno contendrn ms energa en el rango de las frecuencias bajas (ver figura).

    2.32.3 DISTANCIA AL PUNTO DE LA VOLADURADISTANCIA AL PUNTO DE LA VOLADURA

    bD1v

    Distancia intensidad de vibracin

    Mg. Ing. Fredy Ponce R.

  • 10

    Efecto de la distanciaEfecto de la distancia

    Mg. Ing. Fredy Ponce R.

    2.42.4 CONSUMO ESPECFICO DE EXPLOSIVOCONSUMO ESPECFICO DE EXPLOSIVO

    Gran confinamiento Mala distribucin espacial

    Mg. Ing. Fredy Ponce R.

  • 11

    Existe una correspondencia entre las velocidades de partcula Existe una correspondencia entre las velocidades de partcula y las tensiones inducidas en las rocas, y tal constante de y las tensiones inducidas en las rocas, y tal constante de proporcionalidad es la proporcionalidad es la impedancia del medio rocosoimpedancia del medio rocoso. .

    La primera consecuencia prctica es que aquellos explosivos La primera consecuencia prctica es que aquellos explosivos que generan presiones de taladros ms bajas, provocarn que generan presiones de taladros ms bajas, provocarn niveles de vibraciones inferiores. Estos explosivos niveles de vibraciones inferiores. Estos explosivos son los de son los de baja densidad y de baja velocidad de detonacinbaja densidad y de baja velocidad de detonacin, por , por ejemplo el ANFO.ejemplo el ANFO.

    Si se compara la misma cantidad de ANFO con un HANFO, la Si se compara la misma cantidad de ANFO con un HANFO, la intensidad de las vibraciones generadas por el primero es de intensidad de las vibraciones generadas por el primero es de 1.5 a 2.0 veces menor. 1.5 a 2.0 veces menor.

    En los estudios sobre vibraciones, si se utilizan explosivos de En los estudios sobre vibraciones, si se utilizan explosivos de po