Trabajo de Explosivos

8/15/2019 Trabajo de Explosivos

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PERFORACION Y VOLADURA 1

PERFORACIÓ

N Y


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UNIVERSIDAD PRIVADA DEL NORTEFACULTAD DE INGENIERÍA

ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA DEMINAS

Tema:

PARAMETROS CONTRALABLES Y NOCONTROLABLES DE LA VOLADURA

EVALUACION DE LA VOLADURA

Profesor:

Ing. Armando Bohorques uara

Alumnos:

Agu!"ar A#a"a$ %ar!&'a. Arro#o Va"era$ (r!)a Paredes R*os$ +hon An&on# Ro,as V!go$ -!"son

CAJAMARCA- PERU-2015-INDICE

1. Introducción………………………………………………………..………………042. Voladura de Rocas………………………………………………………...………..05

2.1. Condiciones para una voladura de rocas……………….

……………………..052.1.1. Parámetros no controlables

2.1.1.1. Propiedades !"sicas

PERFORACION Y VOLADURA


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2.1.1.2. Propiedades elásticas o de resistencia dinámica de las rocas2.1.1.#. Condiciones $eoló$icas

2.1.2. Parámetros controlables2.1.2.1. Parámetros de %&plosivo 'Propiedades ("sico ) *u"micas+2.1.2.2. Condiciones de la car$a

2.1.2.#. ,iempo de Retardo2.2. %valuación de la voladura

INTRODUCCION

PERFORACION Y VOLADURA /


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6a voladura de rocas es la actividad !inal -ue se realia es el cierre con 8&ito la $uardia.

Para realiar tal e!ecto en la roca se utilia los e&plosivos comerciales en el car$u"o de los

taladros previamente per!orados desde lue$o el disparador tiene -ue tener bien presente la

actividad -ue desarrolla es de suma importancia 9 delicadea en el uso del e&plosivo.

e acuerdo a los criterios de la mecánica de rotura la voladura es un proceso

tridimensional en el cual las presiones $eneradas por e&plosivos con!inados dentro de

taladros per!orados en la roca ori$inan una ona de alta concentración de ener$"a -ue

produce dos e!ectos dinámicos !ra$mentación 9 desplaamiento. %l primero se re!iere al

tama;o de los !ra$mentos producidos a su distribución 9 porcentae


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1.1.1.1. Dure%a: 6a durea 9 co/esión de las rocas 9 minerales

dependen de los enlaces entre mol8culas constitu9entes. %n

$eneral la durea aumenta con la densidad del

empa-uetamiento atómico 9 la disminución del tama;o de los

iones.,8cnicamente por =durea? se entiende a la resistencia al

corte 9 penetración -ue presentan las rocas a la per!oración

pero en la práctica se /a /ec/o com7n emplear el t8rmino

para indicar su comportamiento en la voladura clasi!icándolas

como duras intermedias 9 blandas.na escala de durea mu9 conocida es la de >o/s -ue va de 1

a 10 9 se basa en la !acilidad de ra9ado de los minerales.

,ambi8n se tiene varias clasi!icaciones de rocas por su

=durea relativa? como la de ProtodiaBonov -ue a9udan en la

determinación de las caracter"sticas del material para su

voladura.1.1.1.&. Tenacidad: %s la =tenacidad? realmente la resistencia a la

rotura aplastamiento o doblamiento por lo -ue deber"amos

procurar el empleo de los t8rminos de tenaces intermedias 9

!riables para indicar su comportamiento ante los e&plosivos.e acuerdo a su tenacidad los minerales individuales pueden

ser sectiles '9eso+ maleables 'plata+ !le&ibles 'talco+



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elásticos 'mica+ 9 !rá$iles siendo tambi8n conocidas sus

!ormas de !ractura 'plana paralela irre$ular concoidal etc.+.

1.1.1.'.

Densidad o peso espec$#ico: Caracter"stica importante 9 resolutiva de las

rocas 9 minerales in/erentes a su propia estructura molecular.

Ae de!ine como la relación entre la masa del material 9 su

volumen siendo un !actor ampliamente usado como indicador

$eneral de la ma9or o menor di!icultad -ue pueda encontrarse

para romper a una roca 9 en la práctica se relaciona con la

macices 9 durea por tanto con el $rado de compacidad o

porosidad.

Como nin$7n sólido suele encontrarse totalmente compactotodos poseen dos vol7menes distintos@ el volumen aparente

'Va+ -ue inclu9e a sus poros /uecos e intersticios 9 el

volumen real 'Vr+ o absoluto -ue e&clu9e a todos ellos@ por

tanto se$7n el volumen -ue se considere se tendrá tambi8n

dos tipos de densidadUna aparen!e: ( Va ) o!ra real: ( Vr* onde m es la

masa de la roca.6a real es siempre ma9or -ue la aparente 9 tambi8n se

denomina =peso espec"!ico?. %n las rocas mu9 compactas

ambos valores pueden casi coincidir mientras -ue en las

porosas la aparente se mantendrá siempre por deba


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Como el volumen real de una roca puede ser imposible de

obtener se reduce una muestra a polvo !ino 'con part"culas

menores de 2 mm de diámetro+ 9 se compara con el peso de

un volumen i$ual de a$ua destilada a 4 C cu9a densidad es

1 empleándose para determinarla un pi$nómetro o un

volumenómetro. ,ratándose de rocas 9 materiales p8treos

como el mármol la densidad se e&presa en B$:m#. Como

re$la $eneral las rocas densas para !racturarse adecuadamente

re-uieren de e&plosivos de alta presión de detonación

mientras -ue las menos densas re-uieren de e&plosivos de

menor ran$o. Ain embar$o al$unas rocas relativamente

densas 9 porosas parecen absorber la ener$"a de la e&plosión/aciendo di!"cil su !racturación.

1.1.1.+. Te,!ura: ,rama o !orma de amarre de los cristales o $ranos 9

su $rado de cementación o co/esión tambi8n relacionada con

su !acilidad de rotura.1.1.1.-. Copacidad o porosidad: 6a compacidad es la relación de

la densidad aparente a la densidad realC /da(dr0 /Vr(Va0

Cu9o valor se apro&imará más a la unidad cuanto más densa

sea la roca. 6a porosidad es la relación del volumen total de

los /uecos e&istentes en una roca a su volumen aparente.P D 1 E C D 1 E 'da:dr+ D 'dr E da+:dr D 'Va E Vr+:Va

3l aumentar la compacidad /acia 1 -ue es el valor l"mite la

porosidad tenderá a cero. 6a porosidad se e&presa siempre en

porcenta


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volumen total de /uecos 'Va E Vr+. Ae$7n se considere

solamente los /uecos accesibles o la di!erencia de ambos se

tendrá dos clases de porosidad una absoluta o real 9 otra

aparente. %l volumen de poros accesibles se e&presa por la

di!erencia Pe ) Ps donde Pe es el peso del material embebido

en a$ua a peso constante 9 Ps es el peso del material desecado

a peso constante. 6a porosidad =aparente? se obtiene

dividiendo esta di!erencia por el volumen aparente.Pa D 'Pe E Ps+:Va

1.1.1.. Varia"ilidad: 6as rocas no son /omo$8neas ni isotrópicas@

una misma !ormación rocosa de aspecto /omo$8neo var"a en

sus ras$os identi!icables de microestructura campos de !ati$acontenidos de a$ua 9 otros parámetros variando su

comportamiento en voladura a veces sorprendentemente.6os campos de !ati$a pueden ori$inar direcciones pre!eridas

para el !racturamiento de la roca. 6os planos de debilidad

in!lu9en en la dirección de propa$ación de las ondas de

tensión 9 por lo tanto en los planos de !ractura. %l contenido

de a$ua en las rocas puede ser variable en cuanto a su

volumen 9 localiación in!lu9endo en la absorción de la

ener$"a de la e&plosión lo -ue puede me


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6os planos de estrati!icación in!lu9en en la !ra$ilidad de la

roca. %s una venta


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necesario o no emplear e&plosivos de alta velocidad para

!racturarla.%l producto de velocidad 9 densidad es un parámetro 7til de la

roca para canaliar la trans!erencia de ener$"a de la onda de

detonación en el e&plosivo /asta la onda de tensión de la roca.Puede decirse -ue para romper adecuadamente una roca de

alta !recuencia s"smica se deberá emplear un e&plosivo

tambi8n de alta velocidad de detonación.%l $rado de alteración de una roca o su variable contenido de

/umedad a!ecta la velocidad de propa$ación de las ondas

siendo normalmente más altas cuando la roca está !resca 9

compacta como puede verse en el cuadro de velocidades

s"smicas -ue se ad


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1.1.&.&. Resis!encia ecánica o es#uer%os de coprensi4n )

!ensi4n: 6a resistencia al es!uero de compresión simple es el

ensa9o más importante para las rocas 9a -ue tienen mu9 ba


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6a resistencia a la compresión se indica como P:A 'en

B$:cm2+@ donde =P? es la car$a o !uera en B$ 9 =A? la

super!icie en cm2 de una de las caras de la muestra

promediando por lo menos seis ensa9os teniendo en

consideración el estado de se-uedad o saturación de lamuestra 'probetas embebidas en a$ua o desecadas a peso

constante+.Para otros es!ueros se considera la si$uiente escala de

valores• (le&ión o doblado 1:10 del coe!iciente de

compresión.• Corte o cialla 1:15 del coe!iciente de compresión.• ,ensión o tracción 1:#0 del coe!iciente de

compresión.Ae dice -ue un material es =elástico? cuando tiende a volver a

su !orma ori$inal despu8s de /aber sido sometido a una

de!ormación por aplicación de al$7n tipo de es!uero.

3l$unas rocas se comportan de tal manera aun-ue sin lle$ar a

ser realmente FelásticasF pero si son di!"ciles de !racturar

adecuadamente tendiendo más bien a apelmaarse como es el

caso del Leso o la Aal $ema cuando son dinamitados.

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1.1.&.'.

7ricci4n in!erna: %s la

resistencia interior para cambiar inmediatamente de !orma

cuando se somete a la roca a de!ormación por presión.



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,ambi8n se de!ine como conductividad o pase de las ondas

'de compresión o s"smicas+ !enómeno -ue $enera calor

interno.1.1.&.+. =4dulo de >oun9: %s una medida de la resistencia elástica o

de la /abilidad de una roca para resistir la de!ormación.Cuanto ma9or el módulo de Loun$ ma9or di!icultad para

romperse. ,ambi8n se e&presa en psi.1.1.&.-. Radio de Poisson: %s el radio de contracción transversal a

e&pansión lon$itudinal de un material sometido a es!ueros de

tensión o sea es una medida de su !ra$ilidad. Cuanto menor

el radio de Poisson ma9or la propensión a rotura.1.1.&.. Ipedancia: Relación de la velocidad s"smica 9 densidad de

la roca versus la velocidad de detonación 9 la densidad dele&plosivo. sualmente las rocas con alta !recuencia s"smica

re-uieren e&plosivos de alta velocidad de detonación.1.1.&.2. 3ra8edad espec$#ica: %s el radio de la masa de la roca a la

masa de un volumen i$ual de a$ua en $:cm#.

1.1.'. Condiciones 9eol49icas1.1.'.1. Es!ruc!ura de las rocas: ebido a su !ormación edad 9 a los

diversos eventos $eoló$icos -ue /an su!rido las rocas

presentan diversas estructuras secundarias -ue in!lu9en en su!racturamiento con e&plosivos.%ntre ellas tenemos

A. Es!ra!i#icaci4n o "andeaien!o /"endin9; la)erin90Planos -ue dividen a las capas o estratos de las rocas

sedimentarias de i$uales o di!erentes caracter"sticas

!"sicas 'litoló$icas+@ tambi8n ocurren en ciertos casos

de dis9unción en rocas $ranitoides. Meneralmente

a9udan a la !ra$mentación.?. Es@uis!ocidad: Kandeamiento laminar -ue presentan

ciertas rocas metamór!icas de $rano !ino a medio con



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tendencia a desprender láminas. Ae rompen

!ácilmente.

C. 7rac!ura /6oin!s; #isuras o 6un!as0: %n las rocas en

las -ue no /a9 desplaamiento se presentan en !orma

perpendicular o paralela a los planos de estrati!icación

o mantos en derrames "$neos con $rietas de tensión

'diaclasas+ $rietas de en!riamiento 'dis9unción+ 9

otras. %l espaciamiento entre ellas es variable 9 en

al$unos casos presentan sistemas comple


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a0 %l volumen o tonela


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aumento de volumen -ue e&perimenta la pila por e!ecto de la

voladura.

IDH = Aa

Ai+ Ab x100

Fndice de Despla%aien!o Ver!ical /IDV0 %ste "ndice indica la

ma$nitud del desplaamiento vertical en la pila de material volado.

6os valores positivos del IV indican -ue en promedio la pila /a

su!rido un movimiento /acia arriba. Por el contrario si el IV

resulta ne$ativo indica -ue la parte superior de la pila está deba


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%n una mina subterránea se aplican di!erentes m8todos para mantener la

estabilidad del talud.Para ello se desarrollan al$unos m8todos de control de !racturamiento

i. Voladuras precor!e: o tambi8n conocidos como barrenos de

pre corte los cuales están situados en la parte !inal despu8s

de los barrenos de producción contienen poca cantidad de

e&plosivo 9 con un espaciamiento corto. %stos se activan

antes de la detonación de los barrenos de producción.

ii. Voladura sua8i%adora: conocido como voladura post)corte

la cual es activada despu8s de la detonación de los barrenosPERFORACION Y VOLADURA

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de producción con la !inalidad de remover el material suelto

$enerado por la voladura de producción.

iii. ?arrenaci4n en l$nea: es una voladura controlada -ue

consiste en una sola l"nea de barrenos sin car$a ubicados uno

al lado de otro con poco espaciamiento. 6a desventa


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6a aparición de un piso alto de !orma sistemática puede ser debida a la

e&istencia de un plano de debilidad o a la insu!iciencia de sobre per!oración

9 car$a de !ondo.Cuando la plata!orma del piso tiene una cota in!erior a la pro9ectada se

deberá disminuir la car$a de !ondo 9 la sobreper!oración L vi$ilar la !ormade operación del e-uipo de car$a.

d0 %l $rado de !ra$mentación del material disparado o el tama;o promedio

re-uerido de los !ra$mentos depende del traba


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• =G!odos #o!o9rá#icos: %ste sistema es uno de los más 7tiles 9

además proporciona una documentación $rá!ica para el análisis 9

comparación de di!erentes pe$as. 6os 7nicos inconvenientes -ue

presenta son Ae re-uiere bastante tiempo de preparación 9 estudio 9

es di!"cil la cuanti!icación de los tama;os pe-ue;os.

• =G!odos #o!o9raG!ricos: 6a venta


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• Voluen de a!erial @ue re@uiere #ra9en!aci4n secundaria:

6os troos de roca producidos en las voladuras -ue no puedan ser

manipulados o admitidos por los e-uipos mineros serán considerados

como bolos. 6as dimensiones de estos blo-ues dependen de cada

operación 9 durante el desarrollo de la misma deberán ser apartados

para proceder a su !ra$mentación.%l volumen relativo de los bolos debe mantenerse en niveles

m"nimos no sólo por el alto coste de su !ra$mentación sino por-ue

a!ectan a la operación dando lu$ar a ba


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6a !orma 2 re-uiere unas labores de limpiea m"nimas 9 la productividad es

alta pero pueden e&istir problemas de se$uridad para los operadores por la

ca"da de roca desde $ran altura. 6a !orma # re!le


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90 6a !alta de desplaamiento Cuando un disparo rompe material pero no se

mueve de su sitio se dice -ue el tiro se /a =con$elado?. %sto se traduce en

mala !ra$mentación en la parte in!erior e interior del banco en di!icultad

para la remoción del material roto 9 en ries$o de encontrar material

e&plosivo no detonado.

/+ 6a dispersión de !ra$mentos a distancia además de incrementar el ries$o de

pro9ección de !ra$mentos volantes tiene el inconveniente en minas de

=diluir? el material de valor económico al meclarlo con desmonte cuando

se desparrama le


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i0 Costo de la voladura. Para determinar el costo total de una voladura además

del costo de per!oración 'aire barrenos aceite depreciación de la má-uina

etc.+ costo de e&plosivos accesorios 9 planilla del personal 'valorados en

soles o dólares:,>+ se deben tener en cuenta los costos de car$u"o 9 acarreo

del material triturado más los adicionales de voladura secundaria de

pedrones sobre dimensionados 9 los de empleo de e-uipo adicional para

eliminar lomos al piso. ,odos ellos aparte del avance 9 del volumen o

tonelaanual de Per!oración 9 Voladura de rocas Citar el libro manual de voladura de e&sa ..pre$unta a eriBa

LINHO3RA7IA

/ttp::.mineriacatamarca.$ob.ar:6inB%ducativo:In!ormacion3cademica:6ope

SMimeno:2TS%valuacionSdeSlosSresultadosSdeSlaSvoladura.pd!

/ttp::.revistase$uridadminera.com:operaciones)mineras:parametros)en)la)voladura)de)rocas:

/ttp::ebcac/e.$oo$leusercontent.com:searc/U

-Dcac/ev!TOJAp5,>c9bertesis.unmsm.edu.pe:bitstream:c9bertesis:40#W:1:Oin

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