Voladura Controlada X SIPERVOR 5 Dic 2009 RMucho

8/18/2019 Voladura Controlada X SIPERVOR 5 Dic 2009 RMucho

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Ing. Rómulo Mucho

[email protected]

5 dic 2009

VOLADRA !O"#ROLADA $"

VOLADRA D$ !O"%#R!!I&"

' %I($RVOR 2009


2/46

#)(I!O $%*$MA D$ VOLADRA D$ !O"#ROL


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4/46

)onsiste en generar una fractura en el contorno de la voladura, aislando as" la roca

a fragmentar del resto del macizo rocoso.

Los taladros se perforan con e+p,ci,mien-o reducido, con su carga de explosivo

precalculado y se les detona simult+neamente antes que los taladros de producción.

La fractura generada permitir+ la disipación de la onda de compresión y de los

gases provenientes de los taladros de producción.

Segn la teor"a de la elasticidad, asumiendo que la roca se comporta como un

sólido el+stico y &omogneo, se pueden deducir las formulas que permiten el calculo

del espaciamiento entre taladros de precorte, de forma que crean una fractura de

tensión a lo largo de la fila de contorno.

Las tensiones originadas por la detonación de un taladro pueden ser aproximadas al

caso de un tubo cil"ndrico de espesor infinito.

(R$!OR#$ (R$%(LI##I"/ I


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Es posible demostrar que las tensiones radiales y tangenciales a una determinadadistancia del centro del tubo est+n dadas por!

-onde!

r y t / 0ensión radial y tangencial respectivamente.

Pt / Presión de explosión dentro del taladro.rt / %adio del taladro

r / -istancia del centro del taladro al punto de medición.

2

=r

r P

t

t r σ

2

−=r

r P t t t σ

(R$!OR#$ (R$%(LI##I"/ II


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(R$!OR#$ (R$%(LI##I"/ II(R$!OR#$ (R$%(LI##I"/ II

1 La tensión tangencial, ser+ la m+s importante, ya que ser+ responsable de

generar la fractura radial de tracción a lo largo del contorno de la voladura

de control. 2ntegrando la ecuación que define la tensión tangencial, se

puede determinar la tensión tangencial total #0$ a lo largo de una l"nea

radial, dada por!

t t T r P ⋅−= 2σ


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La fuerza #3$ que resista la tensión tangencial total ser+ el producto de la resistencia a

la tracción de la roca multiplicada por el +rea de aplicación de dic&a tensión, expresada

por unidad de longitud!

0 es la resistencia a la tracción y S es el espaciamiento. Para que se genere una

fractura de tracción debe cumplir

Esto expresado en función del di+metro del taladro #-t$ ser+!

T r S F t )2( −=

T r S r P t t t )2(2 −≥

T

T P DS t t

)( +⋅≤

(R$!OR#$ (R$%(LI##I"/ III


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(R$!OR#$ (R$%(LI##I"/ III(R$!OR#$ (R$%(LI##I"/ III

1 Esta ultima formula es mas efectiva en macizos rocosos &omogneos, para

calcular el espaciamiento optimo entre dos taladros de precorte una vez

conocido el di+metro del taladro.

1 En precorte, es comn utilizar taladros de pequeño di+metro que pueden variar

entre 45 a 655 mm, con espaciamientos entre 5.7 a 6.8 m y una profundidad

m+xima de 96:m #75;$.

1 La tendencia actual es de utilizar el mismo di+metro de taladro que el utilizado

para la voladura de producción. Ello permite reducir costos, ya que se puede

utilizar un mayor espaciamiento.


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)onsiste en &acer una sola fila de taladros y detonar despus de la voladura de

producción y tiene como ob


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)onsiste en modificar la ultima fila de la voladura de producción reduciendo el

burden, espaciamiento y concentración de carga explosiva, para amortiguar la acción

de la onda de compresión proveniente de los taladros de producción en la pared del

banco..

El burden es de 5.4 a 5.= veces el burden de producción y el espaciamiento 6.5 a

6.84 veces del burden amortiguado.

El factor de carga es 5.4 a 5.: veces que el de la producción.

VOLADRA AMOR#I/ADA 344$R 3LA%#I"/ I


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La carga explosiva puede ser estimada utilizando la formula de distancia escalada.

-onde!

d / -istancia del fondo del taladro &asta el centro de gravedad de los primeros

: di+metros de la carga en pies #m$.

> / -istancia escalada, cuyo valor varia entre ?.4 a @.4 pie'lb6'?

#6.?A a 6.=: m'*g6'?

$, generalmente @ pie'lb6'?

.B / )arga explosiva en lb #*g$

3/1W K d ⋅=

1 Esta tcnica de todas maneras usa atacado.

VOLADRA AMOR#I/ADA 344$R 3LA%#I"/ II


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3ue enunciada por Melniov 6 M,reno, acadmicos rusos, &ace varias dcadas,pero su experimentación y su aceptación es relativamente reciente. La diferencia

fundamental a las otras tcnicas es que una cantidad espec"fica de explosivos es

cargado solo en el fondo del taladro y la mayor parte del taladro queda vac"o, pero

sellado con un tapón de aire cerca al collar y con atacado.

Segn 3u++e67 uno de los que iniciaron su aplicación CLa onda de c&oque va

&acia arriba y se refle


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!AR/A% D$ 3AA D$"%IDAD $%(A!IADA%.

Feneralmente se usa GH3I de ba


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DI%$;O% D$ !AR/A $" #ALADRO% D$ VOLADRA !O"#ROLADA $"4"!I&" AL DI


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M$#ODO D$ !AR/)O D$ $'(LO%IVO% $" VOLADRA !O"#ROLADA LI"$A%D$%!$"D$"#$% ($D$" %$R !ORDO" D$#O"A"#$7 "O"$L7 4LMI"A"#$ $L=!#RI!O O

$L$!#R&"I!O


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DI%$;O D$ !AR/A #ILI>ADO% $" #ALADRO% D$ (R$!OR#$ ? mm conpre+enci, de ,gu,


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$$M(LO D$ VOLADRA !O"#ROLADA !O" !OLM3A D$ AIR$ DI


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0ienen bastante influencia tanto en el diseño como en los resultados de lavoladuras de contorno. Las propiedades m+s importantes son!

Las resistencias din+micas a la tracción y compresión.

Hivel de alteración de la roca.

Frado de fracturamiento, espaciamiento de discontinuidades, orientación de lafracturas y relleno de las mismas.

0ensiones residuales del macizo rocoso. Frado de &omogeneidad de la formación rocosa.

(ARAM$#RO% *$ I"#$RVI$"$" $" "A VOLADRA!O"#ROLADA

(RO(I$DAD$% D$ LO% MA!I>O% RO!O%O%


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La presión del taladro que es la presión e


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(RO(I$DAD$% D$L $'(LO%IVO(RO(I$DAD$% D$L $'(LO%IVO

Para reducir la presión dentro del taladro, se debe desacoplar y espaciar las cargasdentro del taladro, el grado de acople de una carga explosiva esta dada por!

-onde!

)% / %elación de acoplamiento.

-e / di+metro de explosivo.-t / di+metro del taladro.

) / del taladro cargado con explosivo.

t

e

R

D

DC C ⋅=

2/1)(


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La expresión matem+tica que determina la presión dentro del taladro de una carga

desacoplada esta basada asumiendo que la expulsión de los gases desde el volumen

inicial del explosivo &asta el volumen final del taladro es adiab+tica, por lo tanto!

-onde!

, es la relación entre los calores espec"ficos a volumen y a presión constante

respectivamente #)v')p$, asign+ndoles un valor t"pico de La relación entre ambos

resulta.

Constant== t e PV PV )()( γ γ

γ

2.1=γ

4.22

=

=

t

e

t

t

e

t

D

D P D

D P Ptd

γ

(RO(I$DAD$% D$L $'(LO%IVO


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La precisión en la perforación en voladura controlada es muc&o m+s importante que para

cualquier otro tipo de voladura.

Los taladros deben encontrarse en el plano o superficie que se desea conseguir y

mantenerse paralelos en la distancia que &a sido fi


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Lo que se expone a continuación se refiere a las voladuras de precorte y recorte.1 DIAM$#RO D$ ($R4ORA!IO".

En los traba


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1 $%(A!IAMI$"#O C (RO4"DIDAD.:

El espaciamiento entre los taladros de una voladura de contorno, depende del tipo de roca y

del di+metro de perforación, y aumenta conforme tambin aumenta el di+metro.

En voladuras de precorte la relación %1D-E puede estar entre : y 68, con un valor medio de

65. En voladuras de recorte, la relación %1D-E est+n entre 6? y 67, con un valor medio de 64.

/$OM$#RIA D$ LA VOLADRA C %$!$"!IA D$ I"I!IA!IO"/$OM$#RIA D$ LA VOLADRA C %$!$"!IA D$ I"I!IA!IO"


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Jna aproximación emp"rica que relaciona la dimensión de espaciamiento con lascaracter"sticas del explosivo con o sin desacoplamiento y las propiedades din+micas de las

rocas en las voladuras de precorte, es la expresión que iguala la resistencia a la tracción de

la roca a travs del plano de corte con la presión e


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$%(A!IAMI$"#O C (RO4"DIDAD$%(A!IAMI$"#O C (RO4"DIDAD

Si las tensiones insitu son altas, la ecuación anterior puede modificarse añadiendo las

tensiones normales que actan sobre el plano de precorte!

N N

T

T Ptd

S σ σ

+++

≥ )(

T

T Ptd DS t

)( +⋅≥


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La densidad lineal de carga de explosivo, debe realizarse teniendo en cuenta lassiguientes premisas!

Producir una presión de taladro inferior a la resistencia din+mica a la compresiónde la roca.

)ontrolar el nivel de vibración generado en la voladura que induce unas tensionesen la roca susceptibles de producir roturas en la misma.

Para el c+lculo aproximado y r+pido de la cantidad de explosivo necesario para diseñaruna voladura de contorno, pueden emplearse las siguientes expresiones!

Las ecuaciones anteriores son deducidas como valores promedios para explosivos conuna densidad de 6.8 g'cc y una roca con caracter"sticas tambin medias.

25

1

)(105.8)/( mm Dmkg qt ⋅⋅=

−

130

)(

)/(

2 mm D

m Kg q

t

N =

D$"%IDAD LI"$AL D$ !AR/A


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)omo ya se &a indicado, la aparición de una grieta a lo largo de una fila de taladros, esta

basada en el efecto casi simultaneo de la respectivas ondas de c&oque, por ello los

me


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La evaluación de los resultados obtenidos en una voladura de contorno, puede

&acerse de forma cuantitativa y cualitativa.

La evaluación cu,n-i-,-iv, se basa en calculo del factor de cañas visibles C4!VD,

que es el cociente entre la longitud de la cañas variables y la longitud perforada.

pero para optimizar resultados es mas importante un an+lisis con


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A(LI!A!I&"

(ROC$!#O "$VO %#O!8 C %I%#$MA D$ #RA"%4$R$"!IA%O/A"/ I$RRO ($R !:($VO$'

$nero 2009


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DI%$;O D$ >A"A F (ROC$!#O "$VO %#O!8 C %I%#$MA D$#RA"%4$R$"!IA %O/A"/ I$RRO ($R

%$!!I&" %($RIOR

%$!!I&" I"4$RIOR


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DA#O% D$ ($R4ORA!I&"


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Vol,dur,Me-ro+ Volumen 4,c-:(erG

(erGor,do+ mH ml1mH mH1ml

A [email protected] :?6.75 5.:55 6.846

65 =4@.:5 :@5.55 5.:AA 6.66?

66 =4@.:5 :@5.55 5.:AA 6.66?

68 =4@.:5 :@5.55 5.:AA 6.66?

6@ =A@.@5 :@5.55 5.A@7 6.54=

64 65=6.55 :@5.55 6.8=4 5.=:@

67 A48.55 :@5.55 6.6?? 5.::8

6: 6566.45 =55.55 6.@@4 5.7A8

85 :[email protected] :55.55 6.5?6 5.A=5

86 @A?.55 @55.55 6.8?? 5.:66

(romedio .05? 0.9J9

#RAMO II7 %$!!I&" I"4$RIOR

DA#O% D$ ($R4ORA!I&"


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DI%$;O D$ MALLA D$ ($R4ORA!I&"7 (ROC$!#O "$VO %#O!8 C%I%#$MA D$ #RA"%4$R$"!IA %O/A"/ I$RRO ($R


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DI%$;O D$ MALLA D$ ($R4ORA!I&"7 (ROC$!#O "$VO %#O!8 C%I%#$MA D$ #RA"%4$R$"!IA %O/A"/ I$RRO ($R


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Vol,dur, #ipo A"4O $mul+ión !ordón Re-,rdo+ Mech, 4ulmin,n-e 4!OK+

" Roc, 8g 8g m p,. m p,. 8g1mH

6 Sed)ongl =85.5 =4.5 6??5.5 @@ @.5 8 5.@A

8 2gnmeteo 465.5 @4.5 A55.5 ?: @.5 8 5.?A

? 2gnmeteo [email protected] 45.5 6574.5 @5 @.5 8 5.?=

@ 2gnmeteo :65.5 [email protected] 68=5.5 @7 @.5 8 5.@=

4 2gn-ura 7A5.5 7:.: 68:5.5 @8 @.5 8 5.@@ Proyección

7 2gn-ura @45.5 @?.: AA5.5 ?: @.5 8 5.?4 3) Ma


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Vol,dur, #ipo A"4O $mul+ión !ordón Re-,rdo+ Mech, 4ulmin,n-e 4!OK+

" Roc, 8g 8g m p, m p, 8g1mH

A 2gnmeteo ?75.5 ==.@ [email protected] 88 @.5 8 5.4? 3) incluyendo Precorte

65 2gnmeteo ??5.5 4:.7 =?4.5 88 @.5 8 5.@7 3) incluyendo Precorte

66 2gnmeteo ?A5.5 655.5 ?A4.5 68 @.5 8 5.77 3) incluyendo Precorte

68 2gn-ura 465.5 =7.: :75.5 6@ @.5 8 5.=5 3) incluyendo Precorte

6@ 2gn-ura @85.5 =4.5 6684.5 85 @.5 8 5.4A 3) incluyendo Precorte

64 2gn-ura 755.5 668.5 6A?5.5 8@ @.5 8 5.4@ 2ncluye refine

(romedio 0.5N

#RAMO II7 %$!!IO" I"4$RIOR

DA#O% D$ VOLADRA


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43/46


44/46

4O#O/RA4)A%


45/46

4O#O/RA4)A%

4O#O/RA4)A%


46/46

4O#O/RA4)A%

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