Trabajo 1 Voladuras

7/17/2019 Trabajo 1 Voladuras

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2015

PERFORACIONES Y VOLADURAS

UNIVERSIDAD DEFACULTAD DE INGENIERÍA



UNIVERSIDAD DE HUANUCOE.A.P INGENIERIA CIVIL

DOCENTE: Ing. JORGE MARTIN ROBERTO OSORIO

CURSO : PERFORACIONES Y VOLADURAS

ALUMNA:• ROMERO PALACIOS ANGELICA

GRUPO : !A"

H#$n#%&'2015

2

E.A.P INGENIER A CIVIL

RESUMEN: INFLUENCIA DE ROCOSOSMACI(OS EN VOLADURAS




RESUMEN:

INFLUENCIA DE

ROCOSOS MACIZOS

EN VOLADURAS

)




MECANISMOS DE FRAGMENTACIÓN EN UNA VOLADURA

Mecanismo de rotura

Siete modos de fragmentación de la roca.

1. Trituración del material más próximo al barreno.

2. Agrietamiento radial.3. Rotura por reflexión.

4. Fracturacin por liberación de carga.

!. Apertura de las grietas por accin de los gases.

. Fracturación por ci"al1adura.

#. Rotura por colisión del material pro$ectado.

ROIEDADES DE LAS ROCAS

DENSIDAD

%as rocas densas re&uieren una ma$or cantidad de energ'a para lograr una

fragmentación satisfactoria( as' como un buen despla"amiento $

espon)amiento del escombro.

RESISTENCIAS DINAMICAS DE LA ROCA

%as resistencias estáticas a compresión $ a tracción se utili"aron en unprincipio como parámetros definitorios de la aptitud de la roca a la *oladura.

*




+or ello se recomienda,

- Seleccionar explosi*os &ue desarrollen en las paredes del barreno

tensiones inferiores o iguales a Rc.

- +ara un explosi*o dado( pro*ocar una *ariación de la cur*a presión-tiempo

/+-t0( por desacoplamiento de la carga dentro del barreno.

stos puntos tienen su máxima expresin en el diseo de *oladuras

perimetrales o de contorno.

urante la propagacin de la onda de co&ue( la roca se *e sometida a una

intensa compresión radial desarrollándose tensiones tangenciales de

traccin. Si estas tensiones superan la resistencia dinámica a traccin /Rt0

se 5riicia la formación de grietas radiales alrededor de la "ona triturada &uerodea al barreno.

E! n"mero # !on$itud de !as $rietas radia!es aumenta con%

1. %a intensidad de la onda de co&ue en la pared del barreno o en el l'mite

exterior del anillo de roca triturada.

2. %a disminucin de Rt $ el factor de atenuacin de la energ'a de tensión.

5




ROIEDADES ELASTICAS DE LAS ROCAS

A& L'mite e!(stico de )u$oniot

n la práctica( las rocas presentan un alto l'mite elástico de 6ugoniot. +ara

esfuer"os por deba)o de este l'mite las rocas act7an e15sticamente $ no

experimentan ning7n tipo de deformación permanente. 8omo los l'mites de

6ugoniot para la ma$or'a de las rocas *ar'an entre 4 $ 11 +9a /6arries(

1:#:0( se supondrá un comportamiento elástico de estas.

*& M+du!o de ,oun$ e Indice de oisson

+ara determinar las deformaciones elásticas pro*ocadas en el mecanismo

de la *oladura( es preciso definir los módulos e15sti-cos del material

mediante m5todos dinámicos /s'smicos0 me)or &ue estáticos /mecánicos0.

+




Antes de continuar( recordaremos &ue,

- l módulo de ;oung /0 se define como la re1acin entre el es fuer"o

unitario de compresin o traccin $ la deformación %ongitudinal unitaria

< 6F/A /sfuer"o unitario0

%=% /eformación unitaria0

- >ndice de +oisson /50( la re1acin entre el cambio unitario del 4rea de la

seccin con la deformacin longitudinal unitaria.

? S=s /8ambio unitario del área0

%=% /eformacin longitudinal unitaria0

8orno las *elocidades de propagacin de las ondas s'smicas son función de

las caracter'sticas elásticas de los materiales atra*es de las cuales se

propagan( es posible ser*irse de ellas para( pre*ia determinacin de la

densidad en laboratorio( calcu

8. @ódulo de u1B o de incompresibilidad

TR@CDA8CED CD SCT %AS 8EDSTADTS %ASTC8AS %AS

RE8AS

stas tGcnicas se caracteri"an por su ba)o coste $ relati*a simplicidad de

interpretación( pudiGndose aplicar al diseo de las *oladuras con la medición

de las siguientes propiedades,

1. @ódulo de ;oung e 'ndice de +oisson /?er ep'grafe 3.3.0.

2. 8aracter'sticas de las )untas o fracturas( inclu$endo frecuencia( *olumen $

orientación dentro del maci"o.

3. Resistencia a la compresión.

Algunas de las precauciones a tener en cuenta cuando se adopta esta

tGcnica son,

1. 8uando el material se encuentra saturado de agua( la *elocidad

,




s'smica puede ser unos 3HH mis ma$or &ue la &ue corresponde al material

seco( pero el posible aumento en el consumo espec'fico &ueda compensado

por la ma$or dificultad de ro tura de ese material.

2. %os registros s'smicos se reali"aron cuando las unidades de operación

están paradas con el fin de e*itar posible interferencia.

3. n Gpoca in*ernal con grandes eladas( pueden medirse *elocidades

sismics HH mis superiores a las registradas en condiciones normales. sto

es debido a &ue las ondas secundarias alcan"an los gefonos antes &ue las

primarias. sta discrencia puede corregirse contrastando los datos recogidos

conlos pertenecientes al banco superior en la "ona de estudio.4. tili"ar un espaciamiento correcto entre gefonos a fin de e*itar

anomal'as producidas por ni*eles profundos o minados $ acer las medidas

en dos sentidos segan una misma direc-cin.

-&.& OROSIDAD

+odemos dintinguir dos tipos de porosidad, +orosidad intergran lar o deformación $ porosidad de disolución o post-formación.

%a primera cu$a distribución en el maci"o puede considerarse uniforme

pro*oca dos efectos,

- Atenuación de la energ'a de la onda de co&ue.

- Reducción de la resistencia dinámica a la compresin $( conse

cuentemente( incremento de la trituración $ porcenta)e de fi nos.

Algunos de los problemas &ue originan se exponen a continuación $ son

especialmente gra*es con los explosi*os a granel $ bombeab1es,

1. 8uando cada barreno se carga con una cantidad de explosi*o dada( se

produce una excesi*a concentración de cargas en las ca*idades $( por

consiguiente( una reducción del explosi*o en la parte superior de los

barrenos.

-




stos problemas pueden sol*entarse cuando es posible situar un retacado o

espaciador intermedio a la altura de la co&uera o ca*idad &ue corta al

barreno( en caso contrario( deberá intentarse aumentar la energ'a de

explosi*o en la parte alta de los barrenos contiguos con el f'n de obtener una

fragmentación

adecuada de la roca afectada por el retacado.

2. Si los barrenos se cargan con explosi*o asta alcan"ar una dimensin del

retacado( las co&ueras conectadas con los barrenos 5originarán grandesconcentraciones de explosi*o con el consiguiente riesgo de cortes(

pro$ecciones $ sobreexca*aciones.

Si los barrenos no intersectan a las ca*idades( el rendimient de la *oladura

disminu$e por,

1. %a prematura terminación de las grietas radiales al ser in tersectadas( en

su propagación( por los uecos existentes.




%a rápida caida de la presión de los gases al intercomunicar se el barreno

con las ca*idades. ; por ello( el frenado de la apertura de grietas radiales al

escapar los gase5 acia

los espacios *acios.

FRICCION INTERNA

8omo las rocas no constitu$en un medio elástico perfecto( parte de la

energ'a de la onda de tensión &ue se propaga a tra*5s de Gl( se con*ierte en

calor por di*ersos mecanismos. stos meca nismos son conocidos por

Ifricción internaI Icapacidad de amortiguacin espec'fica-Sn8I &ue miden

la disponibilidad de las rocas para atenuar la onda de tensin generada por

la detonación del explosi*o.

.& ROIEDADES DEL MACIZO ROCOSO 10




.&/& LANOS DE DISCONTINUIDAD RE0E1ISTENTES

Todas las rocas de la naturale"a presentan alg7n tipo de discotinuidad

-microfisuras $ macrofisuras- &ue influ$en de manera decisi*a en las

propiedades f'sicas $ mecánicas de las rocas $ consecuentemente en los

resultados de las *oladuras. 5n efecto( en el caso de *oladuras de

producción( un porcenta)e de la pila de escombro se pTesentará en tamaos

superiores al admitido por el e&uipo de carga $ la macacadora( por 1H &ue

se re&uerirá una fragmentación adicional con el consiguiente aumento de los

costes de producción. +or otro lado( en la construcción de instalaciones

portuarias $ presas de escollera se acen encesarias determinadas

dimensiones $ porcenta)es de roca &ue raramente son conseguidos en

*oladuras de produccin.

CARACTERIZACION DEL MACIZO ROCOSO

11




.&2& CAM*IOS LITOLOGICOS

%as *oladuras en "onas donde se produce un cambio litológico brusco( por

e)emplo estGril $ mineral( $ consecuentemente una *ariacin de las

propiedades resistentes de las rocas obliga a la reconsideración del

planteamiento del diseo basado en,

a- s&uemas iguales para los dos tipos de roca $ *ariación de las cargas

unitarias.

12




b- istintos es&uemas con igual carga por barreno. sta disposi ción suele

adoptarse manteniendo la dimensión de la piedra igual /Figura 1!0( $a &ue la

introduccin de un es&uema x ? distinto en cada "ona entraar'a una

ma$or comple)idad de perforación $ un escalonamiento del nue*o frente

creado.

1)




+ara aumentar el rendimiento de las *oladuras se pueden. Adoptar las

siguientes medidas,

1. Retacar con material adecuado /de tamao 1=1# de diámetro de

perforación0 a&uellas "onas del barreno &ue estGn en contacto con material

plástico o prximo a ellas. +ara reali"ar es to es necesario un cuidadoso

control de la perforacin obser *ando el detritus $ midiendo longitudes

perforadas.

2. mplear cargas de explosi*o totalmente acopladas a la roca competente

con una gran *elocidad de detonación $ una relación de nerg'a detensión=nerg'a de burbu)a alta.

3. %ocali"ar los multiplicadores o primers en el punto medio de la roca

competente para incrementar la resultante de la onda de tensión &ue actJa a

ambos lados.

4. *itar el prematuro escape de los gases a la atmsfera aseg randa &ue

tanto la longitud de retacado /al menos 2H d0 ; la dimensión de la piedra son

correctas en la parte superior de los barrenos.

.&-& CONTENIDO EN AGUA

%as rocas porosas $ los maci"os intensamente fracturados cuando se

encuentran saturados de agua presentan abitualmente ciertos problemas,

- Decesidad de seleccionar explosi*os no alterables por el agua.

- +erdida de barrenos por undimientos internos $ consecuentemen te,

1*




- ificultades en la perforacin inclinada.

+or otro lado( el agua afecta a las rocas $ a los maci"os TE8Esos en los

siguientes aspectos,

a- Aumenta la *elocidad de propagacin de las ondas elásticas.

b- Reduce la resistencia de las rocas a compresin $ a traccin /Ebert(;

u*a1( 1:#0 al ser menor la friccin entre part'c5las.

c- Reduce la atenuacin de la onda de tensin $ por ello( Kse in tensifican los

efectos de rotura por t /As( 1:L0.

d- %as )untas llenas de agua permiten el paso de las ondas de tensión sin&ue se produ"ca un descostramiento interno. +ero cuando el maci"o entra

en tensin5 ese agua se mo*ili"a e)e5 ciendo un efecto de cufia &ue puede

llegar a producir una gran sobreexca*ación.

.&.& TEMERATURA DEL MACIZO ROCOSO

%os $acimientos &ue contienen piritas pueden presentar problemas de altas

temperaturas de la roca por efecto de la oxidación lenta de ese mineral(

aciendo &ue los agentes explosi*os del tipo ADFE reaccionen

exotermicamente con la pirita excitándose a partir de una temperatura de

12HM8 5 1HM8.

%as 7ltimas in*estigaciones del .S..@. apuntan a una primera reaccin

entre el ADFE $ el sulfato ferroso idratado( $ más especialrnente entre el

nitrato amnico $ el sulfato ferroso idra

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