VOLADURA CONTROLADA

Reduccin de Costos en Sostenimiento y Sobreexcavacin

VOLADURA CONTROLADA El objetivo de la voladura controlada es evitar el rompimiento de la roca fuera de lmites previamente establecidos, es decir evitar la sobrerotura (overbreak). Es un mtodo especial que permite obtener superficies de corte lisas y bien definidas, al mismo tiempo que contribuye a mejorar su estabilidad, aspecto muy importante en trabajos subterrneos de orden permanente, para prevencin de desplome de techos y otros riesgos, y en superficie para la estabilidad de taludes en corte de laderas.

Consiste en el empleo de cargas explosivas lineares de baja energa colocadas en taladros muy cercanos entre s, que se disparan en forma simultnea para crear y controlar la formacin de una grieta o plano de rotura continuo, que delimite la superficie final de un corte o excavacin. En trminos generales, si el disparo para este corte es anterior a la voladura principal, se le denomina precorte o presplitting, y si es posterior se le conoce como recorte, voladura de contorno o voladura suave (smooth blasting); en el caso de tneles tambin suele denominarse voladura perifrica.

TEORA DEL MTODO Una carga explosiva convencional acoplada, que llena completamente un taladro, al detonar crea una zona adyacente en la que la resistencia dinmica a compresin de la roca es ampliamente superada, triturndola y pulverizndola. Fuera de esa zona de transicin, los esfuerzos de traccin asociados a la onda de compresin generan grietas radiales alrededor de todo el taladro, lo que se denomina fisuramiento radial. Cuando son dos las cargas que se disparan simultneamente, esas grietas radiales tienden a propagarse por igual en todas direcciones, hasta que por colisin de las dos ondas de choque en el punto medio entre taladros, se producen esfuerzos de traccin complementarios perpendiculares al plano axial.

Las tracciones generadas en ese plano superan la resistencia dinmica a traccin de la roca, creando un nuevo agrietamiento y favoreciendo la propagacin de las grietas radiales en la direccin de corte proyectado, logrndose esto en especial cuando dos taladros son cercanos. Posteriormente estas grietas se amplan y extienden bajo la accin de cua de los gases de explosin que se infiltran en ellas. La propagacin preferencial en el plano axial junto con el efecto de aperturar por la presin de gases permiten obtener un plano de fractura definido.

Segn esto, el mecanismo de trabajo de una voladura de contorno comprende a dos efectos diferentes: uno derivado de la accin de la onda de choque y otro derivado de la accin de los gases en expansin. La presin de gases es clave en la voladura controlada, por lo que se debe tratar de mantenerla hasta que complete la unin de las grietas que parten de los taladros adyacentes. Esto se conseguir adecuando la longitud de retacado para evitar el escape prematuro de los gases a la atmsfera.

DIFERENCIAS ENTRE VOLADURA CONVENCIONAL Y LA VOLADURA CONTROLADAVoladura convencional Los taladros de voladura normal destrozan la roca por interaccin entre s, con predominio de fracturamiento radial; para lograr este efecto es necesario mantener ciertas condiciones, como: 1. Relacin de espaciamiento a burden: E = 1.3 a 1.5 B. 2. Relacin de acoplamiento (dimetro de taladro a dimetro de cartucho): mxima de 1.2 a 1, buscando un adecuado confinamiento y atacado del explosivo. 3. Distribucin de la carga explosiva, ocupando e promedio los 2/3 de la longitud del taladro (66%) procurando la mayor concentracin de carga al fondo del mismo.

DIFERENCIAS ENTRE VOLADURA CONVENCIONAL Y LA VOLADURA CONTROLADA

4. Uso de taco inerte para retener la explosin en el taladro el mayor tiempo posible, y para mejorar el grado de confinamiento.

5. Empleo de explosivo con el mayor brisance y empuje dentro de la relacin energa/costo, para las caractersticas de la roca. 6. Disparo de todos los taladros de la voladura siguiendo un orden de salida, espaciados en tiempo de acuerdo a un esquema de secuencias (arranques, ayudas, cuadradores, alzas, etc.).

DIFERENCIAS ENTRE VOLADURA CONVENCIONAL Y LA VOLADURA CONTROLADAVoladura controladaA diferencia de los taladros de voladura normal, los de voladura controlada deben espaciarse de tal modo, que las fracturas creadas se dirijan a los puntos de menor resistencia, es decir de taladro a taladro, alinendose para formar u plano de corte, con lo que se disminuye o elimina la formacin de fracturas radiales. Entre sus condiciones fundamentales tenemos:

1. Relacin de espaciamiento a burden inversa a la normal; es decir, menor espaciamiento que burden, usualmente: E = 0.5 a 0.8 B. 2. Explosivo de mucho menor dimetro que el del taladro para que la relacin de desacoplamiento sea mayor que la convencional de 2.1 a 1. 3. Carga explosiva linear distribuida a todo lo largo del taladro preferentemente con cartuchos acoplables como los de Exsacorte, o en ciertos casos, carga amortiguada con espaciadores.

DIFERENCIAS ENTRE VOLADURA CONVENCIONAL Y LA VOLADURA CONTROLADA4. Taco inerte solamente para mantener el explosivo dentro de taladro, no para confinarlo.5. Empleo de explosivo de baja potencia , velocidad y brisance, como el Exsacorte o Exadit 6. Disparo simultneo de todos los taladros de la lnea de corte, sin retardos entre s, y slo despus de la voladura principal. (Es conveniente un intervalo mnimo de 60 a 100 ms entre el ltimo taladro de la voladura principal y los taladros de la lnea de corte perifrica) 7. Mantener el alineamiento y paralelismo de los taladros de acuerdo al diseo del corte a realizar, de lo contrario no hay buen resultado.

ESQUEMAS DE CARGA CONVENCIONAL PARA DINAMITA 1. Cebo al fondodel taladro (sin taquear). 2. Similar cebo, pero con cartucho cama al fondo. 3. Cebo en la boca del taladro. 4. Cebado intermedio. 5. Cartuchos con espaciadores, cebo en la boca.

6. Cartuchos sueltos, con cordn detonante.

TALADROS DE SUBTERRNEO, ESQUEMAS PARA VOLADURA CONTROLADA

Velocidad: 7 000m/s CORDN 3G NONEL

Velocidad: 3 000m/s (EXAMON)

CEBO (DINAMITA) VELOCIDAD: 4 000m/s

CARGA DE COLUMNA CON EXAMON P

DETONADOR ELCTRICO O DE TIPO NONEL, CON VELOCIDAD 2 000 m/s

Ventajas de la voladura controlada a. Produce superficies de roca lisas y estables.

b. Contribuye a reducir la vibracin de la voladura principal y la sobreexcavacin, con lo que se reduce tambin la proyeccin de fragmentos y los efectos de agrietamiento en construcciones e instalaciones cercanas a la voladura. Tambin facilita el transporte del detritus de voladura, por su menor tamao.c. Produce menor agrietamiento en la roca remanente. Es importante tener en cuenta que la voladura convencional, segn la carga y el tipo de roca puede afectar a las cajas hechos a profundidades de hasta 1.50 y 2.00 m debilitando la estructura en general, mientras que la voladura controlada slo la afecta entre 0.20 y 0.50 m, contribuyendo a mejorar el autosostenimiento de las excavaciones. d. En minera puede ser una alternativa para la explotacin de estructuras dbiles e inestables.

Desventajas de la voladura controlada a. Mayor costo que la voladura convencional por requerir ms perforacin y empleo de explosivos especiales o acondicionados a propsito. b. Mayor demora en la obra por el incremento del trabajo de perforacin. c. En algunos tipos de terreno no llega a dar los resultados esperados, como por ejemplo en material detrtico incompetente o deleznable. Mejores resultados por lo general se obtienen en rocas homogneas y competentes.

Son varias las tcnicas para voladura controlada desarrolladas en los ltimos aos, muchas veces especficamente para un problema particular, pero las ms aplicadas son:

Voladuras de precorte Voladura de recorte Voladuras amortiguadasEstas tcnicas se efectan tanto para trabajos subterrneos como en superficie.

Tcnicas para precorte y voladura controlada El objetivo en voladura controlada es reducir la sobrerotura, minimizar daos a la roca remanente, dejar paredes y techos lisos, reducir el consumo de concreto y de elementos de sostenimiento.

Los seis principales tipos de taladros para voladura controlada actuales son: 1. Line Drilling 2. Cushion Blasting 3. Smooth Wall Blasting *Perforacin en Lnea (taladros sin carga). *Voladura Amortiguada (desacoplamiento 40%, taco normal)(penltima fila). *Recorte liso de paredes, taludes y techos (desacoplamiento 50%, taco solo al collar). *Voladura controlada con taladros tipo crter, carga solo al fondo. *Precorte (antes de la voladura principal). *Precorte con columnas de aire como carga.

4. Buffer Blasting 5. Presplitting or Preshearing 6. Air Deck Presplitting

VOLADURA DE PRECORTE Consiste en crear en el cuerpo de roca una discontinuidad o plano de fractura (grieta continua) antes de disparar la voladura principal o de produccin, mediante una fila de taladros generalmente de pequeo dimetro, muy cercanos, con cargas explosivas desacopladas y disparos instantneos. El disparo de los taladros de precorte tambin puede hacerse simultneamente con los de produccin, pero adelantndose una fraccin de tiempo de 90 a 120 ms, el disparo ocurre pues en dos etapas.

VOLADURA DE PRECORTE El factor de carga por pie de taladro que no cause dao a la roca, pero que produzca suficiente presin como para crear la accin de corte se puede estimar por:

q = 2 / 28donde: q : : carga de explosivo por pie de taladro (lb/pie). dimetro de los taladros vacos, en pulgadas.

VOLADURA DE PRECORTE Si se aplica este factor de carga, el espaciamiento entre los taladros de precorte ser determinado por la ecuacin:

E = 10 x donde: E : : espaciamiento, en pulgadas. dimetro de los taladros vacos, en pulgadas.

La constante 10 se aplica para asegurar que la distancia no sea excesiva y que el corte ocurra, pero segn experiencia puede llevarse a 12 14.

Ejemplo de clculo para la aplicacin de precorte Se requiere calcular el espaciado entre taladros para precorte, con dimetro de 64 mm y con explosivo especial entubado, de 19 mm de dimetro, 4000 m/s de velocidad de detonacin y 1.1 g/m3 de densidad.

La roca tiene una resistencia in situ a la traccin de 17.2 y a la compresin de 275 MPa respectivamente (valores obtenidos de tablas petrogrficas, o determinados por un laboratorio de mecnica de rotura).

Ejemplo de clculo para la aplicacin de precorte1. Presin de taladro (Pt): Pt = 228 x 10-6 x x (VOD)2/(1 + 0.8 x ) = 2 134 MPa donde: : VOD :

densidad del explosivo. velocidad de detonacin del explosivo.

2. Presin de taladro efectiva:

Pt = 2 134 x 190.42/ 64 = 2 134 x 0.054 Pt = 115.7 MPa Valor menor a la resistencia a compresin de la roca por lo que sta configuracin de cargas es vlida.

Ejemplo de clculo para la aplicacin de precorte3. Espaciamiento (E): E = 64 x (115.7 + 17.2) / 17.2 =494.5 mm = 0.5 m Luego el espaciamiento de partida ser 0.5 m. Para determinar el espaciamiento entre taladros tambin suele aplicarse la siguiente ecuacin: donde: E : R : Pb : Rt : E = 2 x R (Pb -Rt)

espaciamiento de los taladros, e pulgadas. radio del taladro, en pulgadas. presin en el taladro por la carga explosiva, en psi. resistencia a la traccin dinmica de la roca, en psi.

VOLADURA DE RECORTE Consiste en la voladura de una final de taladros cercanos, con cargas desacopladas, pero despus de la voladura principal o de produccin. El factor de carga se determina de igual forma que para los taladros de precorte, pero como esta tcnica implica el arranque de roca hacia un frente libre, el espaciamiento normalmente es mayor que en el precorte, pudiendo ser determinado por la ecuacin:

E = 16 x donde: E : : espaciamiento. dimetro del taladro vaco.

El disparo es tambin en dos etapas, primero los taladros de produccin y despus, con una diferencia de unos 100 ms, los de recorte.

VOLADURA DE RECORTE El disparo es tambin en dos etapas, primero los taladros de produccin y despus, con una diferencia de unos 100 ms, los de recorte. Las condiciones de confinamiento de ambas son diferentes, en el precorte mientras no sale la voladura principal en burden es infinito, en tanto que en el recorte el burden tiene una distancia definida y razonable, despus de haber salido la voladura principal, de modo que puede ser estimado en el diseo de la voladura.

VOLADURA DE RECORTE El burden debe ser mayor que el espaciado para asegurar que las fracturas se encadenen apropiadamente entre los taladros antes que el bloque del burden se desplace, pudiendo estimarse con la ecuacin:

B = 1.3 x Edonde: B : E : burden o lnea de menor resistencia. espaciado entre taladros.

Cuando los taladros de recorte tienen el mismo dimetro que los de produccin la tcnica se conoce como Trim Blasting.

VOLADURA AMORTIGUADA Es precisamente una voladura convencional pero en la que se ha modificado el diseo de la ultima o penltima fila, tanto en su esquema geomtrico que es ms reducido, como en las cargas de explosivo que deben ser menores y desacopladas. El disparo es normalmente en una sola etapa. La voladura amortiguada tambin denominada suave o cushion blasting, recientemente ha incrementado sus posibilidades con el desarrollo de nuevas tcnicas como la de ADP (Air Deck Presplitting) y la de cargas especiales de baja densidad tipo Examon-R o ANFO combinado con prills de polietileno, aunque en este caso se presentan problemas de segregacin en el carguo neumtico por diferencias de densidad.

VOLADURA AMORTIGUADA

Tambin se considera dentro de esta tcnica a la perforacin en lnea (line drilling) o control de fractura lmite, en la que una fila de taladros de pequeo dimetro, estrechamente espaciados (mximo 3 dimetros) y sin carga explosiva crean un plano de debilidad que producir el corte como efecto de la voladura principal. El plano actuar como una cortina que limita el paso de las ondas explosivas hacia atrs.

VOLADURA CONTROLADA EN TRABAJOS SUBTERRNEOS La voladura convencional en tneles y otros trabajos de subsuelo, adems de dejar perfiles irregulares segn el sistema de diaclasamiento de la roca, normalmente afecta a la estructura remanente a profundidades que pueden llegar hasta 2 m, maltratndola y debilitndola segn su tipo y condicin, lo que puede tener consecuencias de inestabilidad o desprendimiento con el tiempo. Este maltrato es mayor cuando se dispara con cargas excesivas, o cuando no se mantiene un adecuada secuencia de encendidos y todos los taladros salen casi simultneamente.

VOLADURA CONTROLADA EN TRABAJOS SUBTERRNEOS

En obras de ingeniera de cierta consideracin, como los tneles de irrigacin o de hidroelctricas, que deben ser estables y que usualmente se cementan, el perfil perifrico irregular es inconveniente, debindose ejecutarse adecuadamente para obtener una pared final de superficie lisa. Para evitar este maltrato y obtener paredes de corte liso se emplean mtodos de voladura perifrica controlada.

EFECTOS DE DIACLASAMIENTO DE LA ROCA EN LA VOLADURA CONVENCIONAL DE TNELES Y GALERAS DE MINASRESULTADOS: Corte irregular, con presin lateral. La fracturacin tiende a formar pedrones, corte estable. Prdida de energa por las fisuras, desprendimien to de cuas de roca. Desprendimie nto de planchones.

VOLADURA CONTROLADA EN SUBSUELOCON VOLADURA CONVENCIONAL CON VOLADURA CONTROLADA

DAOS LMITE

0,20 a 0,50 m

PERFIL LMITE

1,5 m Daos por suma de impacto y vibracin de todos los taladros

ESQUEMA DE VOLADURA DE RECORTE EN TNEL DESACOPLAMIENTO PERIMETRAL CEBO EXSACORTE TACO

CONDICIONES BSICAS: CARGA LINEAR TOTAL DESACOPLADA EXPLOSIVO DE BAJA ENERGA ESPACIAMIENTO REDUCIDO

SALIDA SIMULTNEA DE TODA LA PERIFERIA

RELACIN ENTRE BURDEN Y ESPACIAMIENTOVOLADURA CONVENCIONALVOLADURA CONTROLADA

::

E = 1,3 a 1,5 BE = 0,5 a 0,8 B

DIMETRO(mm)

VOLADURA CONTROLADABURDEN (m) ESPACIO (m)

VOLADURA CONVENCIONALBURDEN (m) ESPACIO (m)

5/8 7/81 1/4 1 1/2

16 22 32/38 51 64 76

0,60 0,85 0,70 0,90 1,20 1,40

0,45 0,70 0,60 0,70 0,90 1,10

0,62 0,87 1,25 1,80 2,25 2,5

0,80 1,13 1,50 2,30 2,80 3,10

2 2 1/2 3

RANGOS DE ENERGA Y DAO A LA ROCAEN TECHO Y CAJASDIMETRO (mm) CONCENTRACIN PRESIN DE ZONA DE LINEAR DE CARGA TALADRO FISURA POR METRO EN BARES CREADA aprox 1,8 kg/m aprox 0,8 kg/m 30 000 900 1,50 m 0,25 m

EXPLOSIVO

45 (tal.) 22 (cart.)

ANFO EXSACORTE

Condiciones necesarias para la voladura controlada en subsuelo Aplicables al acabado de tneles, cmaras y excavaciones para cimientos de mquinas y obras civiles.

a. Perforacin El dimetro de los taladros de contorno normalmente es igual a los de produccin. La precisin de la perforacin es fundamental, debe mantenerse el alineamiento y paralelismo de los taladros de acuerdo al diseo del corte a realizar, para mantener un burden constante en toda la longitud del avance, de otro modo no se formar el plano de corte.

Un mal emboquillado o desviaciones resultarn en sobrerotura o salientes de roca, as, desviaciones mayores de 0.10 a0.15 m. al fondo pueden deformar el corte o dar lugar a tacos quedados (bootlegs). El espaciamiento entre taladros debe ser menor que el de voladura convencional, la relacin espacio/burden baja de E = 1.3 B normal a E = (0.5 0.8) B. En la prctica, para voladura amortiguada, esta distancia se estima entre 15 a 16 veces el dimetro y el burden de 1.2 a 1.5 veces el espaciamiento, mientras que para precorte el espaciamiento ser de 8 a 12 veces el dimetro, considerndose el burden infinito. As en la prctica son esenciales espaciamientos entre 0.3 y 0.6 m.

b. CargaSe requiere baja densidad de carga explosiva, lo que se obtiene con: Explosivos especiales de baja energa y velocidad, usualmente en cartuchos de pequeo dimetro, como el Exsacorte de 22 mm, que produce unos 1000 bar de presin, mientras que uno convencional puede llegar a 30000 bar.

La carga de columna debe ser desacoplada (no atacada), normalmente de slo 0.5 veces el dimetro del taladro (relacin 2:1) para poder formar un anillo de aire alrededor del explosivo que amortige el efecto de impacto al absorber parte de la energa de la explosin y debe distribuirse a todo lo largo del taladro (esto se facilita por ejemplo con los cartuchos largos de Exsacorte que cuentan con plumas centradoras plsticas). La densidad de carga normalmente flucta entre 0.18 y 0.37 kg/m, para este caso, segn el tipo de roca vara entre 0.08 y 0.22 kg/m. Si es necesario para amortiguar la onda y facilitar la formacin del plano de corte, se puede intercalar taladros vacos de gua entre los taladros cargados.

c. Carga de fondo Todo mtodo de carguo requiere una carga de fondo de alta velocidad con factor de acoplamiento cercano al 100% (ejemplo uno o dos de cartuchos convencionales de dinamita), para asegurar el arranque de la carga reducida de columna y evitar la formacin de tacos quedados al fondo.

Es tambin necesario sellar los taladros con taco inerte (steming) para contener los gases y para evitar que la columna desacoplada sea eyectada del taladro al detonar el cebo (o succionada por la descompresin subsiguiente a la voladura previa del disparo principal).

d. Disparo

El disparo de todos los taladros del corte perifrico debe ser simultneo, o mximo en dos o tres etapas de retardo muy cercanas (si el permetro a cortar es grande), de lo contrario el plano de corte puede no formarse completamente. Esto puede asegurarse con una lnea troncal de encendido independiente.

Debe tomarse en cuenta que la velocidad pico de partcula generada por el disparo puede llegar a causar excesivo dao a la roca remanente, efecto que se puede reducir mantenindola por debajo de los 700 a 1000 mm/s. Esta velocidad se puede estimar con la siguiente frmula emprica:

VPP = Ce / d x bdonde: VPP Ce d b : : : : velocidad pico de partcula, en m/s. carga explosiva, en kg. distancia radial desde el punto de detonacin, en m. constante que depende de las propiedades estructurales y elsticas de la roca, y que vara de lugar lugar.

a

Condiciones necesarias para la voladura controlada en subsueloLos medios usuales disponibles para carga controlada en pequeo dimetro son:

1. Tubos plsticos rgidos con carga interior de dinamita de baja velocidad y presin, acoplables para formar columnas de longitud requerida, con plumas centradoras para desacoplar la carga; ejemplo: Exsacorte de 22 mm de dimetro por 710 mm de longitud acoplable y Exsasplit de 22 mm de dimetro por 3.50 m de longitud, o ms, contnuo.2. Cartuchos convencionales de dinamita espaciados entre s a una distancia equivalente a la longitud de un cartucho (0.20 m), iniciados axialmente con cordn detonante de bajo gramaje (3 g/m).

Condiciones necesarias para la voladura controlada en subsuelo3. Agentes de voladura de baja densidad, normalmente granulares con componentes diluyentes reducidores de energa como polietileno expandido, aserrn, ceniza y otros. Tienen como inconveniente que pueden segregarse gravimtricamente y generan gases txicos. 4. Sistema de carga air deck con slo carga de fondo y taco inerte, requiere adecuado control para asegurar resultados y la roca debe ser compatible con el mtodo. 5. Cordn detonante de alto gramaje (60, 80, 120 g/m). Este elemento reduce la densidad de carga linear, pero es costoso, muy rpido y de alto impacto.

Evaluacin de resultados del precorte

Esta evaluacin un tanto emprica puede hacerse de forma cuantitativa y cualitativa. La evaluacin cuantitativa se basa en el clculo del factor de caas visibles, que es el cociente entre la longitud de las medias caas visibles despus de la voladura y la longitud total que fue perforada. El anlisis conjunto de la superficie creada, en roca que permite observar detalles, facilitar la observacin de daos o fallas que puedan corregirse ajustando factores de carga y espaciado entre taladros como se muestra en el cuadro siguiente:

EVALUACIN DE RESULTADOS DEL PRECORTEPERFIL DE EXCAVACIN

FALLA

MOTIVO

SOLUCIN

NINGUNA

DISMINUIR CARGA AUMENTAR EL ESPACIAMIENTO DISTANCIAR FILA SOBRECARGA SOBREANTERIOR FILA ANTERIOR AUMENTAR EXCAVACIN DE TALADROS TIEMPO DE GENERAL SOBRECARGADOS RETARDO ENTRE FILAS DE VOLADURA PRIMARIA

EVALUACIN DE RESULTADOS DEL PRECORTEPERFIL DE EXCAVACIN

FALLA

MOTIVO

SOLUCIN

LA PRESIN DE SOBRETALADROS ES SUEXCAVACIN PERIOR A LA ALREDEDOR RESISTENCIA DE LOS DINMICA A COMTALADROS PRESIN DE LA ROCA

DISMINUIR LA DENSIDAD LINEAL DE CARGA Y AUMENTAR EL DESACOPLAMIENTO

SOBREEXCAVACIN ENTRE LOS TALADROS

ESPACIAMIENTO ENTRE TALADROS DEMASIADO PEQUEO

AUMENTAR EL ESPACIADO ENTRE TALADROS

EVALUACIN DE RESULTADOS DEL PRECORTEPERFIL DE EXCAVACIN

FALLA

MOTIVO

SOLUCIN

ROCA SOBRESALIENTE ENTRE LOS TALADROS

ESPACIAMIENTO EXCESIVO ENTRE LOS TALADROS

REDUDIR EL ESPACIADO ENTRE TALADROS Y AUMENTAR LIGERAMENTE LA CARGA

Voladuras controladas en taladros largos en cmaras subterrneas Aquellas operaciones mineras de produccin donde por su mtodo de minado se abren profundas cmaras; por ejemplo en el mtodo de extraccin Sublevel Stope, el uso de voladuras controladas en el techo y paredes es fundamental para disminuir los riesgos de inestabilidad. En cmaras abiertas profundas donde se perforan taladros largos con barras de perforacin extensible, generalmente se controla el techo de dos formas: a) Preparando previamente una cmara superior, cuyas dimensiones de base son las del tajeo, empleando perforadoras manuales tipo jack leg, posteriormente se explota mediante taladros largos todo el mineral entre el piso de la cmara y la base del tajeo.

b) Cortando el techo, empleando cargas ligeras de explosivos a travs de taladros perforados paralelamente, siguiendo un diseo de perforacin de voladura controlada para formar el plano de lmite de techo; posteriormente se explota el mineral entre el piso del tajeo y el techo cortado, de modo que el personal y equipos puedan trabajar en condiciones seguras. c) Para mejorar el efecto de corte se perforan taladros intermedios de alivio, generndose de esta forma mayor rea libre a los taladros a disparar y que asimismo sirven de gua para orientar el corte que limitar el techo. Carguo de cartuchos de dinamita espaciada para cortar el techo en tajeos abiertos, con perforaciones de taladros de alivio sin carga para mejorar el resultado del corte.

ERRORES PERFORACIN HUECO DE ALIVIO DE DIMETRO MUY PEQUEO

DESVIACIONES EN EL PARALELISMO AVANCE

ERRORES PERFORACIN ESPACIAMIENTOS IRREGULARES ENTRE TALADROS

IRREGULAR LONGITUD DE LOS TALADROS AVANCE

ERRORES PERFORACIN INTERSECCIN ENTRE TALADROS AVANCE SOBRECARGA

SIN CARGA SOBRECARGA (EXCESIVA DENSIDAD DE CARGA) SOBRECARGA

Parmetros importantes para voladuras controladas

1.Presin del taladroEs la presin ejercida por la expansin de gases de detonacin en las paredes del taladro. Cuanto menor sea esta presin menor ser el dao producido, es aproximadamente el 50% de la presin de detonacin del explosivo. Para lograr el efecto de corte en las voladuras controladas es necesario reducir la presin dentro del taladro desacoplndolo y/o espaciando las cargas explosivas dentro del mismo.

La siguiente frmula se puede usar para calcular la presin del taladro:

donde: Pt : de : VOD :

Pt = de x (VOD)2/8presin de taladro. densidad del explosivo. velocidad de detonacin del explosivo.

Para reducir la presin dentro del taladro, se debe desacoplar espaciar las cargas explosivas. El grado de acople de una carga explosiva esta dado por:

Cr = (C)1/2 x (e/t)donde: Cr : relacin de acoplamiento. e : dimetro de explosivo. t : dimetro de taladro. C : porcentaje del taladro cargado con explosivo.

La presin dentro del taladro de cargas explosivas desacopladas y espaciadas, ser la siguiente:

donde: Pt : Pdt :

Pdt = Pt x (Cr)2.4presin de taladro. presin dentro del taladro desacoplado.

2.Relacin de espaciamiento y burdenEl espaciamiento entre taladros en una voladura controlada depende del tipo de roca y dimetro de perforacin. En estas voladuras por lo general se recomienda una relacin burden/espaciamiento (B/E) de 1.5 a 1. Podemos partir de la siguiente relacin para calcular el espaciamiento de taladros perimetrales:

donde: E : t : Pdt : Rt :

E = t x (Pdt + Rt)/Rtespaciamiento entre taladros. dimetro de taladro. presin dentro del taladro. resistencia a la traccin de la roca.

3.Precisin en la perforacinLa precisin en la perforacin es uno de los factores ms importantes para el xito de esta tcnica, los taladros segn diseo, deben perforarse paralelos y encontrarse en un mismo plano de corte.

4.Carga linealPara taladros de contorno con dimetros de perforacin entre 32 y 51 mm se recomienda la siguiente tabla prctica:Dimetro taladromm 32 51

Dimetro explosivomm 17 25

Carga linealkg/m 0.22 0.5

Espaciamientom 0.40 a 0.60 0.65 a 0.90

Burdenm 0.55 a 0.75 0.80 a 1.20

5.Explosivos para voladura controlada Exsacorte: en tubos plsticos acoplables. Exadit: dinamita en cartuchos espaciados, con cordn detonante y de bajo gramaje a lo largo del taladro y con espaciadores de madera o de caa. Examon: con el mtodo llamado Trim Blasting (cordn detonante axial de bajo gramaje a lo largo del taladro hasta el cebo. Tiene su detonador con lnea independiente).

Seguidamente veremos cmo est distribuida la carga explosiva en dichos taladros que origina los daos que se mostraron en las fotos anteriores (labores de produccin):

Grficamente, la distribucin de la carga explosiva en el taladro:

Alternativa para controlar los daos en el contorno de las labores y mejorar la estabilidad del rea de trabajo. En la grafica se muestra cmo debera distribuirse, en un taladro de 11 pies de longitud, los cartuchos de explosivo y los espaciadores:

Debemos entender que la voladura controlada comprende dos efectos diferentes: uno derivado de la accin de la onda de choque y otro derivado de la accin de los gases en expansin dentro del taladro. La presin de gases es clave por 10 que se debe tratar de mantenerla hasta que complete la unin de las grietas que parten de los taladros adyacentes. Esto se conseguir adecuando la longitud de retacado de material inerte (aproximadamente 2 pies de longitud) para evitar el escape prematuro de los gases producto de la detonacin de los explosivos.

Se requiere de una carga de fondo de alta velocidad y con un dimetro muy cercano al dimetro del taladro para asegurar el arranque de la carga explosiva y evitar la formacin de tacos en el fondo del taladro despus del disparo.

Se requiere como carga de columna un explosivo de baja potencia, baja velocidad de detonacin y bajo brisance; estas caractersticas son muy importantes de tomarlas en cuenta ya que contamos con terrenos que estn pre-fracturado por 10 que necesitamos entonces, un explosivo que no triture demasiado el mineral pero que si empuje hacia la cara libre. Esta carga de columna debe ser distribuida a 10 largo del taladro con la ayuda de espaciadores o con cartuchos de explosivo de menor dimetro que el dimetro del taladro, cargados continuamente ( con un suave atacado) y obtener con ello, una fragmentacin de mineral similar tanto en la zona del fondo del taladro como en el cuello de este y evitar con ello la presencia de material triturado y la presencia de bancos.