Voladura de Rocas Escalonado 17-06 Final

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIACiclo de la puntualidad y la cultura

Facultad de Ingeniera Civil

VOLADURAS DE ROCAS

Curso Docente :

:MECANICA DE ROCAS APLICADA ING. CIVIL

Ing. CARLOS HUAMAN EGO

Estudiante :Morales Rosales, GERVER CARLOS Godoy Quispe, ELIZABETH Belleza villafuerte, CARLOS 20050315J 20050197G 20061254G

Fecha de Presentacin :

17/06/11

UNI - 2011 - I

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERADepartamento Acadmico de Mecnica de Suelos

FACULTAD DE INGENIERA CIVIL

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INTRODUCCIONEl consumo de explosivos en una mina que tiene una roca muy dura (180 250 Mpa), el costo de explosivos oscila entre US$ 0.24 a 0.26 $/ton estas cifras son influenciadas por tres factores; la malla de perforacin, tipo de explosivo

(ANFO Pesado), y el dimetro del taladro. El departamento de Perforacin y Voladura, solicita a Geologa y Geotecnia que interprete las reas que sern minadas; determinando de esta manera el tipo de roca predominante en cada corte, la informacin litolgica es crtica, pues ella tiene una gran influencia en el pronstico de aceros de perforacin y consumo de explosivos. El rol de Geotecnia es crtico, ellos proveen informacin relativa a la calidad del macizo rocoso, especialmente cuando se trata de taludes finales de la cantera o de la mina a cielo abierto o de una fase que da paredes que van ha permanecer por ms de dos aos. La seguridad en la estabilidad de taludes es muy importante, ellos en la cantera o mina a cielo abierto garantizan un desarrollo econmico y seguro de la explotacin del mineral en minas a cielo abierto. El costo de perforacin de US$ 0.17 $/ton, y en voladura se tiene un costo de 0.26 $/ton volada, razn por la cual se realiza el plan de perforacin y voladura. Esta es una mina de Oro con una relacin desmonte mineral de 1/5, para el ao 2007, y con una ley de 1.27gr/ton

MECANICA DE ROCAS APLICADA A LA INGENIERIA CIVIL



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CAPITULO 11. CRITERIOS EN LA SELECION DE ACEROS DE PERFORACION 1.1 . OBJETIVO Es mostrar los tiempos que se utilizan para llevar a cabo la perforacin, y analizar los retrasos inherentes a la operacin de perforacin, los cuales deben ser incluidos en la elaboracin del plan 1.2 . MARCO TEORICO En la elaboracin del plan de Perforacin es preciso mostrar que se incluye los tiempos improductivos y los tiempos que significan los trabajos complementarios, esto vara para cada mina. Dentro del plan se mostrara todos los costos que significa los aceros de perforacin, tambin se muestra los metros a perforar y los rendimiento para cada tem que se utiliza en la columna de Perforacin. 1.2.1 Impacto de los retardos operacionales en un periodo de 24 horas




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En este cuadro no se incluye el tiempo que significa el mantenimiento mecnico, programado, para efectos de un plan, se considera que la disponibilidad mecnica esta en el orden del 90%, este nmero vara en funcin a la disponibilidad mecnica entregada por el rea de mantenimiento mecnico. 1.2.2 Distribucin de los retardos operacionales En este cuadro se evidencia de manera proporcional el impacto de los tiempos operativos en el rendimiento de la perforacin, se puede ver que el tiempo utilizado para mantenimiento es el 10%, esto puede ser menos, segn se muestre los ltimos reportes del rea de mantenimiento. Son valores observados en un periodo de 6 meses




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1.2.3 Factores y equipo de Perforacin 1.2.3.1 Altura de Banco.

Este relacionado con el alcance del equipo de carguo; y en un yacimiento de oro con presencia de carbn se considera un banco de 10m. 1.2.3.2 Dimetro de Perforacin.

La capacidad de carguo de los equipos, y la resistencia a la compresin de la roca son las limitantes para elegir el dimetro de perforacin. La resistencia a la compresin un-axial de la roca oscila entre 140 y 230 Mpa. Se puede ver dos opciones una broca de 200mm (7 7/8 in) y la otra de 51mm (9 7/8 in). En rocas que tienen resistencias a la compresin en un rango de140 y 250Mpa.

Opcin 1 Produccin Vida de broca 200mm (7 7/8) Opcin 2 Produccin Vida de Broca 251mm (9 7/8) = = 1,200ton/h 500 a 1200m = = 600 ton/h 300 a 700 m

El empuje vertical (Pulldown) que debe aplicarse en una roca cuya resistencia a la compresin un-axial esta en un rango de 140 a 250MPa, tambin es un parmetro para determinar el dimetro de la broca Este es un parmetro importante que nos ayuda a elegir el dimetro de perforacin por que establece una relacin entre el dimetro y la resistencia a la compresin un-axial de la roca. Empuje (Pulldownn) Donde: P : D : C : Opcin 1 P = P = P= (D x C) / 5

Empuje Vertical (Libras) Dimetro de la broca (pulgadas) Resistencia un-axial de la Roca (psi) Para 140Mpa (9.875 x 20,305) / 5 (lb) 18,183 kg




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1.2.3.3

Dimetro de la Barra

Este es un elemento de mucha importancia, porque adems de servir como transmisor del empuje sobre la broca, tambin es til para las siguientes funciones: Se enva aire y aceite a las brocas de perforacin, para obtener una mejor vida til de este elemento y evacuar los detritus de perforacin. 1.2.3.4 Eleccin del dimetro de la barra Informacin a utilizar: Dimetro del taladro Dimetro de la barra de perforacin Capacidad del compresor de la perforadora.

Compresor: 70.80 m3/min a nivel del mar Perdida de CFM: 10% por cada 1000m, SNM Capacidad real: 70.80 x 58% = 41.06 m3/min a 4200 m, SNM 1.2.3.5 Ilustracin de la columna de Perforacin:

En este grafico se muestra como est distribuida una columna de perforacin




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CAPITULO 22. CRITERIOS PARA DETERMINAR LOS PRAMETROS DE PERFORACION.2.1 OBJETIVOS Mostrar de manera iterativa el clculo de la malla de perforacin de una prctica basados en la caracterizacin del macizo por Lilly y el modelo matemtico de Kuz-Ram, Existen muchos mtodos, pero los antes mencionados toman en cuenta las caractersticas geomecnicas de la roca, la litologa, y nos dan un tamao promedio de la roca fragmentada. 2.2 Caracterizacin de la roca para el propsito de voladura. Las caractersticas fsicas de las rocas estn en funcin a su gnesis y a los procesos geolgicos a los cuales fueron expuestas. 2.2.1 Propiedades de las rocas a) Densidad, Resistencias dinmicas de las rocas, Porosidad

2.2.2 Caracterizacin del macizo Rocoso Las propiedades del macizo rocoso son de fundamental importancia para conseguir un buen diseo de perforacin y voladura pequeas variacin de estas propiedades hacen que los parmetros de diseo de la perforacin y voladura sean diferentes. a) Rigidez de la roca: Controla la distorsin que pueda haber en las paredes del taladro. b) Resistencia a la compresin: controla la rotura de la roca en las paredes del taladro c) Propiedades de atenuacin: Da la atenuacin de la ondas. d) La tensin dinmica: Tiene su influencia en la apertura de nuevas grietas para generar fracturas de rotura en el macizo e) Caracterstica, frecuencia y orientacin de las fracturas in situ: Su influencia se da en el tamao de los bloques que se muestran de manera natural. f) La constante A, Es un parmetro que lo da Lilly y partir del cual se puede obtener factores de carga. g) Propiedades mecnicas: Se tiene dos parmetros que son susceptibles de medir: El Modulo de Young: representa el comportamiento de la deformacin a la tensin y traccin lineal que sufre la roca




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Ratio de Poissons: expresa La relacin de la tensin lateral con la tensin longitudinal en un esfuerzo un-axial Los valores dinmicos se pueden calcular de la siguiente manera: Modulo de Young

E = Vs2 x x {3 x (Vp/Vs) 2 -4} / {(Vp/Vs)2 1}Donde: E = Modulo de Young Vp = Velocidad de la onda p Vs = Velocidad de la onda s = Densidad de la roca Ratio de Poissons

({ = Vp/Vs)2 - 2 } / {(Vp/Vs)2 1}Donde: = Ratio de Poissons Vp = Velocidad de la onda p Vs = Velocidad de la onda s 2.2.3 ndice de clida del macizo rocoso ( RQD) RQD: (Rock Quality Designation) , el ndice de clida de roca, que se mide in situ, para realizar dicho calculo existen tres posibilidades:

a) Primer caso: a partir de los testigos obtenidos en la exploracin.




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b) Segundo caso: RQD Determinado en el campo por el rea de Geotecnia, en un tramo longitudinal de pared expuesta RQD = 100 )1.0-( x (0.1 1 + ) Donde: = Nro. De Fisuras / Espacio (Span) c) Tercer caso: Comprende el clculo del RQD en funcin del nmero de fisuras por metro cbico al realizar el levantamiento litolgico estructural de las paredes de la mina, este se usa para voladura: RQD = 115 (3.3) Jv Donde: Jv = numero de fisuras por metro cbico

2.2.4 ndice de la roca a la voladura ( Blastibility) Este ndice fue desarrollado por Lilly, y nos da una idea de cuan fcil o difcil es volar una roca. BI = 0.5(RMD + JPS + JPO + SGI + RSI) Donde: RMD = Descripcin del macizo rocoso JPS = Espaciamiento de las juntas planares JPO = Orientacin de las juntas planares SPG = Gravedad especifica RSI = Dureza de al roca (Hardness) RSI = 0.05(RC) RC = Resistencia a la compresin simple (Mpa) Para una roca totalmente masiva el espaciamiento entres juntas es intermedio y con una resistencia a compresin de 140 a 230Mpa, vemos que los rangos de factor de carga se mueve entre: 0.25 y 0.3 kg/ton de ANFO, dicho explosivo tiene un densidad de 0.8gr/cm3, sin embargo con el uso de ANFO pesado estos factores de carga se van a un rango mas elevado de 0.46 0.56 kg/ton




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IB para una roca con las siguientes caractersticas, de 140 y 230Mpa

RMD JPS JPO SGI RSI IB

40 20 30 12.5 7 54.75

50 20 30 20 11.5 65.75

2.2.4.1 ndice de volabilidad modificado para un caso particular. El ndice planteado por Lilly, se le puede ingresar nuevos parmetros, como la alteracin y la abundancia de esta particularidad, dichos valores entran restando el ndice original, Cada mina tiene sus particularidades. Propuesta: BI = 0.5 x (RMD + JPS + JPO + SGI + RSI - ALTxAB) Donde: RMD = Descripcin del macizo rocoso JPS = Espaciamiento de las juntas planares JPO = Orientacin de las juntas planares SPG = Gravedad especifica RSI = Dureza de al roca (Hardness) RSI = Razn de influencia de la resistencia ALT = Tipo de alteracin AB = Abundancia

Clculos en base al ndice de Volabilidad: FE = 0.015 x BI FC = 0.004 x BI A = 0.12 x BI (A = Factor de roca)




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Sin embargo en marzo del 2006, la empresa ASP Blastronic presenta un nuevo criterio para calcular el ndice de Volabilidad, el cual lo hace en funcin de la Velocidad de penetracin, mineralizacin, RQD, Litologa y densidad de roca y es el cuadro adjunto en la parte baja de la hoja.

Fue con esta informacin con la cual ajustamos nuestros factores de carga y como puede ver es un cuadro que se puede aplicar a cualquier mina.




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2.2.5 Modelo de Kuznetzov Rambler Modelo Kuz RAM para obtener un valor promedio de fragmentacin X50 = AK(-0.8) x Qe(1/6) x (115 / SANFO)19/30 Donde: X50 A Qe SANFO K

Tamao medio de los fragmentos Factor que depende del tipo de Roca (Lilly) Masa de explosivo (Kg) Potencia del explosivo respecto al ANFO Factor de carga (kg/ton)

Curva tpica de la ecuacin de fragmentacin dado por Kuz-Ram, la cual tiene que ser ajustada con valores obtenidos en campo 2.2.6 Exponente de uniformidad de Rosin Ramblern = (22-14B/D) x (1 W/B) x ((1+S/B)/2)0.5 x ((abs(LCF-LCC)/LCT)) + 0.1)0.1 x LE/H

Donde: B = Burden S = Espaciamiento D = Dimetro (mm) W = Desviacin de la perforacin (m) LCF = Longitud de la carga de fondo (m) LCC = Longitud de la carga de columna (m) LE = Largo del explosivo sobre el piso (m) H = Altura del Banco (m)




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2.2.7 Modelo Kuz Ram ajustando al exponente n R = 1 - e(-0.693) x ( X/X50)n Donde: R = Fraccin del material bajo el tamao (X) X = Dimetro del Fragmento en cm n = Exponente de uniformidad de Rosin-Rambler 2.2.8 Modelo Kuz Ram, para un banco de 15m En estos cuadros se han colocado los datos reales de la mina, y la fragmentacin se ha medido con un software llamado Wipfrag, el cual nos da un exponente de 2.23, y con un tamao promedio de 25.6cm para el 50% del material volado

Con Kuz Ram, vemos que el exponente de correccin es de 1.24, y el tamao promedio de la muestra es de 22.8cm para le 50% del disparo




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2.2.9 Resultados obtenidos en Campo A continuacin mostramos una serie de mediciones de fragmentacin realizadas en campo. 1) Voladura en una roca suave = (60 110) Mpa Actualmente la malla esta en Burden 8m x 7.5 de espaciamiento




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2) Voladura en una roca media = (110 150) Mpa

Para la dureza de esta malla esta dando resultados regulares por los que no podemos ampliarla 3) Voladura en una roca Dura = (150 180) Mpa Ac es muy claro ver que el tamao promedio es de 40cm, el doble del tamao del que se obtiene en las rocas de dureza suave y media. La malla aun no podemos ampliarla B= 5.6m S=6.5m, tenemos 40cm de tamao de fragmento promedio.




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4) Comportamiento del factor de carga en funcin al tamao de la fragmentacin




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CAPITULO 33. CRITERIOS DE SELECCIN DE EXPLOSIVOS (Arenisca Silicificada)

3.1 OBJETIVODeterminar el tipo de explosivo a utilizar en una operacin en la cual la chancadora nos restringe a un tamao mximo de fragmento de 60cm, la roca vara desde suave a muy dura

3.2 FUNDAMENTO TERICOEn la seleccin del explosivo muy a menudo vamos por un explosivo de bajo precio, sin analizar el contexto general en el cual impacta la voladura, triturar una roca de 60cm en la chancadora primaria, requiere de mayor energa y tiempo que triturar una roca de de 20cm de dimetro.

3.2.1

Caractersticas de la roca

Las variables geomecnicas de la roca, son las que estn presentes en el macizo rocoso y son las que determinan la calidad de la voladura y la estabilidad de los taludes. 3.2.2 Tipo de Roca

En este caso en una roca masiva, es una arenisca de grano muy fino con una matriz e 95% de slice. 3.2.3 Rocas Volcnicas

En este yacimiento existe un roca que recubre en gran parte a la arenisca y es una toba volcnica, se presenta en bloques no esta en horizontes uniformes, lo cual dificulta volarla con una buena fragmentacin, y lo que nos obliga a tener taladros satelitales, para conseguir una buena fragmentacin en la parte superior del banco, justo en la zona del taco. 3.2.4 Brecha Volcnica

Dentro de este yacimiento existen zonas donde la roca se presenta en bloques, y es la roca tipificada como la brecha volcnica, con una matriz de slice esta roca es muy dura par la perforacin y difcil par la voladura.




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3.2.5

Tobas Volcnicas

Estos tipos de rocas son las tobas volcnicas, con cavidades de 4cm y son muy raras a veces estn presentes, dicha caracterstica produce una gran amortiguacin de la onda de choque lo que revierte en una defectuosa voladura (mucha botonera).

3.2.6

Problemas de Entorno

Los principales problemas que se puede ocasionar son: a) Por los niveles de vibraciones. b) Onda a area. c) Presencia de humos nitrosos (son de color naranja, anexo 5) La dureza de la roca presente en este yacimiento nos obliga a utilizar ANFO pesado, el cual tienen una alta velocidad de Detonacin (VOD) por lo tanto tambin generan mayores niveles de vibraciones.




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La condicin fundamental que nos obliga a utilizar un ANFO pesado, es la dureza de la roca y el otro parmetro son 7 meses de lluvia, haciendo que el agua se almacene en los taladros, y se utilice explosivo resistente al agua que es el ANFO pesado con mayor porcentaje de emulsin; como las mezclas HA 64 o HA73 ( 60% Emulsin / 40% ANFO) Pero por la dureza del terreno es mejor utilizar un explosivo de alta Velocidad de Detonacin (VOD) es la caracterstica ms importante para conseguir una alta potencia del explosivo. La presin de detonacin es la propiedad de un explosivo para romper a la roca.

Donde: = Densidad del Explosivo en g/ccVOD = Velocidad de detonacin del Explosivo en m/s Pd = Presin de detonacin Como ejemplo, tomamos un HA 46 (40% Emulsin / 60 %ANFO), es el explosivo que dio la mejor VOD, en un taladro de 0.251m (9 7/8), tal como se mostrara en el anlisis de VOD = 1.20 en g/cc VOD = 4,907 en m/s

Los factores que tienen influencia en la presin de detonacin es la densidad y la VOD, ambos valores se pueden medir en campo. 3.2.7 Eleccin del Explosivo en funcin a su VOD

Todas las medidas fueron tomadas con el mismo equipo, se mantuvieron constantes los siguientes tems; Nitrato de Amonio (Nitropril) Diesel 2 Emulsin Matriz Dimetro del taladro 9 7/8 Altura de la columna del explosivo Camin mezclador de materia prima Las muestras de VOD en este informe estn basados en ANFO + Emulsin matriz (no sensibilizada) por ser mas econmica A continuacin se muestra los valores de VOD en un taladro de 11.5m de profundidad, banco de 10m VOD de un ANFO Simple Elementos: Nitrato de amonio (NitroPril = 0.78gr/cc ) ANFO = 0.80 gr/cc NA / Diesel 2 = 94% / 6%




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CAPITULO 44. TERMOQUIMICA DEL ANFO

4.1 . OBJETIVO

Describir de manera practica el comportamiento de los explosivos desde el punto de vista fisicoqumico, ya que en la detonacin del explosivo libera energa.

Oxidante + Hidrocarburo = CO2 + H2O + N2 Pero en el mbito real al crear el ANFO Pesado, el balance de oxigeno ser negativo. 4.2 . CALOR DE EXPLOSION Nos valemos del concepto de entalpa para calcular este valor, veamos el calor generado por el ANFO.

Hp (Explosivo) = Hp(Producto) - Hp(Explosivo) 3NH4NO3+ 1CH2 CO2 + 7H2O + 3N2Datos de calor de Formacin en Kcal/mol Nitrato de Amonio (NH4NO3) = -87.3 kcal/mol Diesel (CH2) = -7 kcal/mol Dixido de carbono (CO2) = -94.1 kcal/mol Agua (H2O) = -57.8 kcal/mol Nitrgeno ( N2 ) = 0 kcal/mol Ahora remplazamos los valores en la ecuacin 1 Hp(Explosivo) = 3(-87.3) + (-7) = - 268.9 kcal

Hp(Producto) = (-94.1) +7(-57.8) + 3(0) = - 489.7 kcal Qe = - Hp - Hp (Explosivo) = -Hp(Producto) + Hp(Explosivo) Qe (Explosivo) = -(- 489.7) + (268.9) Qe (Explosivo) = 229.8 kcalAhora calculamos el peso molecular del explosivo

Pm (Explosivo) = 3NH4NO3+ 1CH2 Pm (Explosivo) = 3(80.0432)+ 1(14.0268) Pm (Explosivo) = 254.2 molEl calor de explosin por kilogramo; Qkp (Explosivo) = (229.8kcal) / (254.2g) x 1000g/kg Qkp (Explosivo) = 904.00 kcal / kgMECANICA DE ROCAS APLICADA A LA INGENIERIA CIVIL



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Este calor es a presin constante, no expresa gran inters, en el mbito de los explosivos, ahora veamos cunado influye el volumen de los gases producto de la detonacin: Qmv = Qmp + 0.58 x npg Donde: npg = 11, (numero de moles del producto) Pero nosotros deseamos conocer el calor desprendido por cada mol correspondiente a un kilogramo de explosivo Qkv = (Qmv x 1000) / Pm Qmv = 229.8 + 11x 0.58 = 236.18 kcal/mol Pm = 254.2 mol Qkv = (236.18 x 1000) / 254.2 Qkv = 929.11 kcal / kg 4.3 BALANCE DE OXIGENO En nuestro caso es fundamental controlar el balance de oxigeno por tener una roca muy dura se utilizara ANFO pesado los cuales tienen un balance de oxigeno Negativo 4.4 ANFO PESADO Sin embargo para hablar del balance de oxigeno que se obtiene en una reaccin llevado a cabo con ANFO mas Emulsin, es necesario hacer una descripcin de que es una emulsin 4.4.1 Emulsiones a Granel

Desde el punto de vista qumico, una emulsin es un sistema bifsico en el cual se mezcla una solucin acuosa, la fase acuosa esta compuesta por sales inorgnicas oxidantes(nitrato de Amonio) que son disueltas en agua y la fase aceitosa esta compuesta bsicamente por hidrocarburo (Diesel 2), para que esa solucin se junte y tenga una permanencia por un periodo de tiempo limitado se usan emulsificante, que tambin pertenece a la cadena de los hidrocarburos, es importante la Viscosidad de la emulsin debe estar en el rango de 25,000 a 30,000 cp Formula de una emulsin

75%NH4NO3 + 8%CH2 + 18%H2O + 1% Emulsificante (depende a donde va ir la emulsin y que tiempo ser almacenada, para que el % del emulsificante va a variar) Las emulsiones se usa por dos razones, la primera es resistente al agua, la segunda eleva la velocidad de detonacin del explosivo (VOD).




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4.5 Balance de oxigeno de los ANFO Pesados El balance de Oxigeno en un ANFO pesado es negativo, pero cualquier error en la mezcla del ANFO, lo convierte en una balance positivo y aparecen humos de color Naranja o Rojizos, adems hay una prdida de energa, pero los humos rojizos son muy densos y demoran en disiparse 10 minutos, da cabida a protestas de los ambientalistas. 4.6 Balance de oxigeno para diferentes mezclas ANFO Pesado 28 (20% de emulsin y 80% de ANFO), este es un explosivo que no es resistente al agua, pero tiene mayor potencia que el ANFO simple.

Cuadro 1

Se ve que el balance de oxigeno es negativo (3.04) El explosivo se prepara en el lugar por lo tanto si hay un pequeo error en la fabricacin del ANFO, el ANFO pesado tendr como balance de oxigeno positivo como se muestra en el siguiente cuadro. Y en vez de botar 96% de NA esta botando 95.5% de NA, y 4,5 de Diesel, este mnimo error hace que el balance de oxigeno sea positivo y con los efectos antes descritos. (Ver el anexo 4).




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Cuadro 2

ANFO Pesado 37 (30% de emulsin y 70% de ANFO), este es un buen explosivo para utilizarlo en roca de dureza media a dura, 100 a 150 Mpa




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CAPITULO 55. PLANIFICACION DE PERFORACION Y VOLADURA 5.1 OBJETIVOS Mostrar de manera sistemtica periodo a periodo las necesidades tanto en el rea de perforacin como en Voladura. El Plan de Perforacin como el de voladura est basados en los datos reales de una mina cielo abierto.

5.2 PLAN DE PERFORACION Este plan describe de manera explcita, las necesidades de la perforacin basados en datos obtenidos en el campo en los ltimos meses de trabajo, relativo a las mallas de perforacin que se tienen para diferentes tipos de roca, en mineral y desmonte

5.3 CRITERIOS DE PERFORACION En el cuadro adjunto se muestran todos los parmetros tomados en cuenta para elaborar el plan de perforacin, y los cuales tambin estn basados en el anlisis de fragmentacin que se realizo en el captulo 2, esto es para determinar el tamao de las mallas y el dimetro del taladro. Los taladros satelitales se coloca en una zona de mineral y con roca volcnica.




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5.4 TONELAJES NESESARIOS A VOLAR En la siguiente cuadro vemos los tonelajes periodo a periodo por tipo de material, mineral y desmonte, son las cantidades que debemos de volar en el ao 2007 Se ha buscado discriminar los tonelajes a perforar por cada tipo de roca para optimizar el uso de los aceros de perforacin porque es muy diferente el rendimiento de los aceros de perforacin en una roca arenisca que una lutita, todos estos datos nos ha provedo el rea de planificacin a largo plazo, en el cuadro anterior se muestra las mallas que utilizaremos en los diferentes tipos de roca , adems en una roca volcnica mineralizada utilizaremos taladros satelitales que son ayudas, para conseguir una mejor fragmentacin y van colocados en el centro de gravedad del triangulo equiltero que conforma la malla

5.5 . ESTADISTICA DE PERFORACION En el siguiente cuadro se muestra todos los detalles de la perforacin, el numero de taladros a perforar, los metros que eso significa los metros de re-perforacin que se tiene por periodo, las horas requeridas para la perforacin, tambin se muestra el requerimiento de equipo para lograra los metros planificados para el ao 2007, se muestra las disponibilidad, utilizacin por periodo y un resumen por ao.




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5.6 . COSTOS INVOLUCRADOS EN LA PERFORACION Se ha calculado las cantidades el total de combustible que van a utilizar las perforadoras y el costo que este significa. Se muestra el consumos de accesorios de perforacin por tipo de roca, y el costo para cada uno de ellos, como son las barras, brocas, que es el tem mas critico por la dureza de la roca, los anillos centralizadores deck bushing, los conectores de la broca a la barra bit sub. Dentro de este cuadro tambin se muestra el costo total por tonelada que significa perforar en este tipo de roca con los consumos y costo que estos significan, para cada periodo, de tal manera que puedan ser comparados con los consumos y costos reales que se dan en la mina por cada periodo planificado. El siguiente cuadro muestra el gasto total que se dar segn el pan durante el ao 2007




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La mano de obra consta de una supervisin general dos supervisores de campo y 16 operadores de perforadoras, eso hace un total por ao de US$152,292.

5.7 PLAN DE VOLADURAEste plan est basado en el tamao de fragmento que deseamos tener, y la primera condicin es la chancadora, acepta una fragmento de 60cm como tamao mximo, la segunda restriccin que tenemos es el la dureza de la roca, la cual nos obliga a utilizar explosivos de alta velocidad de detonacin, lo cual eleva el costo del explosivo, sin embargo en el contexto general si obtenemos una buena fragmentacin el gasto elevado en explosivos se ve recuperado en el menor trabajo de la chancadora, la cual requiere de menor energa para triturar los fragmentos. Otra condicin son las temporadas de lluvias, que obliga a utilizar ANFO pesado con mayor proporcin de emulsin para que el explosivo sea resistente al agua, mnimo 72 horas en el taladro En el siguiente cuadro se muestra las mallas que utilizaremos por cada tipo de roca, tambin se especifica los factores de carga y la longitud de carga y taco que llevan cada uno de los taladros, en condiciones normales. En muchas ocasiones en la poca de lluvia, muchos taladros no acumulan agua, por condiciones naturales del macizo, en esta circunstancia utilizaremos un ANFO pesado HA46 si el rea es mineralizada,




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5.8 CONSUMO DE EXPLOSIVOS COSTO TOTAL POR TONELADA En esta hoja se muestra de manera didctica la cantidad de taladros a volar, por lo tanto tenemos el consumo de explosivos, (Nitrato de Amonio, Emulsin y Diesel 2), Accesorios de Voladura y el costo total de de voladura por periodo par ser contrastado con lo costos reales que se darn en cada periodo del prximo ao. En este cuadro se menciona lnea silenciosa, esta se utiliza para iniciar un disparo tradicional $con lneas principales de cordn detonante El I-kon, es un detonador electrnico que se decidi utilizarlo por su precisin en los tiempos de retardo, la facilidad con la cual se puede programar los tiempos de retardo, y su seguridad, se sabe si va detonar antes que el disparo se realice. El disparo se puede iniciar en el lugar que uno decida, esta flexibilidad hace que se tenga una buena separacin del mineral y desmonte




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CAPITULO 66. TIPOS DE ROCA

Rocas gneas: Son las que provienen del Magma gneo, que es una masa de roca fundida, formada de silicatos, gases y vapor de agua, y que se ubica en la zona ms externa del manto y en la zona inferior de la corteza terrestre. Rocas Extrusivas o Lavas: Si salen a la superficie de la tierra en estado de fusin, y luego se enfran rpidamente. Ejemplo: Bansalto, Andesita,Oesidiana. Rocas Intrusivas: Si no alcanzan a llegar a la superficie de la tierra y se quedan en cavernas subterrneas. Ejemplo: Uranito, Diorita, Diabasa. Rocas hipabisales: Son aquellas que se forman en condiciones intermedias entre las intrusivas y las extrusivas.

6.1 . Rocas sedimentarias: 6.1.1 Sedimentaria clsicas: (Clasto = partcula). Provienen de rocas desintegradas arrastradas por ros y depositadas en capas que son sometidas durante un considerable perodo de tiempo a elevadas temperaturas y presiones.Ejemplos: Areniscas, conglomerados, Brechas. Sedimentarias qumicas: Provienen del transporte de partes duras de organismos marinos mezclados con arena y arcillas, este transporte es provocado por las corrientes costeras. Ejemplos: Caliza, Dolomita, Sal, yeso. Sedimentarias orgnicas: Estn formadas por restos orgnicos. Ejemplos: Carbn, Diatomita.

6.1.2

6.1.3

6.2 . Rocas metamrficas Provienen de un largo proceso de recristalizacin de otras rocas, que se produce a altas temperaturas (entre 100 y 600 grados C) y altas presiones (miles de atmsferas), con un aumento de densidad. Las rocas metamrficas son rocas gneas o sedimentarias que se han transformado mineralgica y estructuralmente por un proceso que se llama Metamorfismo. 6.2.1 Tipos de metamorfismos:

6.2.1.1 Metamorfismo de contacto: Se trata del metamorfismo inducido en las rocas por su cercana a rocas gneas intrusivas. Los cambios son mayores al acercarse al contacto, se habla de Aureola de contacto. . 6.2.1.2 Metamorfismo regional: Se presenta en reas extensas (miles de Km.2). Se estima que se debe a concentraciones peridicas de calor, ubicadas en profundidad, que suministraron la energa para causar este metamorfismo.

.




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6.3 Clasificacin de las rocas metamrficas: 6.3.1 Rocas Foliadas: (Foliacin: estructura en lminas por agregacin de cristales en capas). La foliacin ms o menos plana en la roca, se debe a la Esquistocidad, que es una estructura paralela de origen metamrfico. Ejemplos: pizarras, con esquistocidad plana perfecta, esquistos, (metamorfismo regional de conglomerados y areniscas). Rocas no Foliadas: Al no ser Esquistosas, tienen como uniforme. Ejemplos: granulitas, corneanas, mrmol.

6.3.2




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CAPITULO 77. Conceptos Bsicos sobre VoladurasBajo suposiciones generales, la complejidad de los registros de vibraciones (obtenidos en un sitio lejano al lugar de la explosin) generadas por voladuras se debe a varios aspectos, entre ellos: la fuente (proceso de voladura en si), el camino o trayectoria que las ondas recorren y el tipo de sensor con el que se miden. Aunque las vibraciones producidas por voladuras no son tan complejas como las producidas por un sismo (en el cual la fuente es desconocida y cuyos registros son obtenidos generalmente a grandes distancias y con trayectorias mucho ms complejas; estas vibraciones s tiene algunas variables en el proceso de voladura (la fuente) que lo hacen no trivial. Para entender los procesos de las voladuras que influyen en la generacin de vibraciones, es indispensable el estudio, aunque sea a nivel bsico, de de los materiales y mtodos utilizados. Este documento se presenta a manera de introduccin y de forma muy general, el tema de los explosivos y sus propiedades, las clases de explosivos utilizadas en trabajos de minera superficial y algunos conceptos bsicos sobre las tcnicas utilizadas en voladuras. 7.1 Explosivos y sus propiedades 7.1.1 Resea histrica

La sustancia ms antigua utilizada como explosivo es la plvora negra que consiste en una mezcla formada por 75% de nitrato de potasio, 10% de carbn y 15% de azufre. Esta sustancia fue presumiblemente desarrollada por los chinos y en un comienzo era utilizada exclusivamente en exhibiciones pirotcnicas relacionadas con sus celebraciones. Es probable que la plvora se introdujera en Europa procedente del Oriente Prximo; la primera referencia detallada del proceso de fabricacin de este explosivo en Europa data del siglo XII en escritos del monje Roger Bacon. Hacia el siglo XIV gracias al monje alemn Berthold Schwarz, este producto fue utilizado en actividades militares. Europa fue el lugar donde este material se utilizo por primera vez con fines benficos en las reas de la construccin y la minera. Un posterior desarrollo substituye el nitrato de potasio por clorato de potasio, y luego por nitrato de sodio, estos cambio resultaron en un explosivo mucho ms potente. La plvora puede fabricarse solamente con carbn y azufre, pero como es un explosivo combustible necesita oxgeno, por lo que para estallar en un barreno necesita una tercera sustancia 100 (clorato de potasio, Nitrato de sodio o el nitrato de potasio) que con el calor se descomponga desprendiendo oxgeno. La nitroglicerina fue descubierta hacia el ao 1840 por el qumico italiano Ascani Sobrero. Este explosivo (compuesto de glicerol, cido ntrico y sulfrico) result ser muy potente pero a la vez muy sensible a la presin y temperatura, lo que lo hace muy peligroso;




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unos aos despus de este descubrimiento, el qumico Sueco Alfred Novel resolvi el problema de sensibilidad de la nitroglicerina al mezclar esta con una sustancia inerte que puede ser una tierra diatomcea, a esta nueva sustancia se le llama dinamita nitroglicerina. Durante los ltimos 60 aos el Nitrato de Amonio ha desempeado un papel cada vez ms importante en los explosivos. Se us primeramente como ingrediente de la dinamita y, hace aproximadamente un cuarto de siglo, comenz a emplearse en una sencilla y econmica mezcla con el Diesel que ha constituido una revolucin en la industria de los explosivos y que, hoy da, cubre aproximadamente el 80% de las necesidades de los explosivos (Favela, 2001). En los ltimos 20 aos se han desarrollado explosivos de geles de agua con base de nitrato de amonio. Estos explosivos contienen sensibilizadores, tales como los nitratos de amina, el TNT y el aluminio, as como agentes de gelificacin y otros materiales, con el fin de alcanzar un grado de sensibilidad deseado. Actualmente los explosivos se utilizan extensivamente en todo el mundo en canteras a cielo abierto, como el caso de la mina La Calera, minas en subterrneas y canteras de materiales. Los explosivos tambin se utilizan en diversas obras civiles como en la construccin de presas, sistemas de conduccin elctrica, gasoductos, oleoductos, sistemas de drenaje, vas, canales, tneles, compactacin de suelos y muchas otras aplicaciones. 7.1.2 Propiedades de los explosivos

Cada tipo de explosivo tiene caractersticas propias definidas por sus propiedades, para el mismo tipo de explosivo las caractersticas pueden variar dependiendo del fabricante; el conocimiento de tales propiedades es un factor importante en el diseo de voladuras. Las propiedades mas importantes de los explosivos son: fuerza, densidad de empaque, velocidad de detonacin, sensibilidad, resistencia al agua, emanaciones e inflamabilidad, estas se trataran a continuacin. 7.1.2.1 Fuerza La fuerza en un trmino tradicionalmente usado para describir varios grados de explosivos, aunque no es una medida real de la capacidad de estos de realizar trabajo; a este trmino en ocasiones se le llama potencia y se origina de los primeros mtodos para clasificar dinamitas (OCE, 1972; USACE, 1989; Favela, 2001). La fuerza es generalmente expresada como un porcentaje que relaciona el explosivo estudiado con un explosivo patrn (nitroglicerina). El porcentaje puede ser expresado de dos formas: 1. comparando los pesos del explosivo analizado y el patrn (Fuerza por peso), 2. comparando los explosivos con un volumen base y que comnmente es un cartucho de explosivo (Fuerza por cartucho). 3.




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Un ejemplo de cmo se comparan explosivos en fuerza por peso es: 1 kg de dinamita extra con 40% de fuerza por peso es equivalente a 1 kg de gelatina amoniacal con 40% de fuerza por peso; la diferencia entre estas dos est en su diferente velocidad de detonacin. Una comparacin errada es suponer que un explosivo de 50% en fuerza por peso es dos veces mas fuerte que uno de 25% o cinco veces uno de 10 %, estas relaciones no son correctas debido principalmente a que los explosivos de mayor fuerza ocupan casi el mismo espacio en el barreno, pero producen ms gases y por lo tanto las presiones son mayores y el explosivo resulta ms eficiente (Favela, 2001). El termino fuerza fue aplicado cuando las dinamitas eran una mezcla de nitroglicerina y un relleno inerte (normalmente diatomita o tambin llamada tierra dictomacea), entonces una dinamita al 60% contena 60% de nitroglicerina por peso de dinamita y era tres veces mas fuerte que una dinamita de 20 %. Las dinamitas nuevas contienen rellenos activos tales como el nitrato de sodio, esto hace que ellas sean hasta 1,5 veces mas potentes que las antiguas. Usualmente en las dinamitas se trabaja con la fuerza por peso, mientras que las gelatinas con la fuerza por cartucho. La fuerza no es una buena base para comparar explosivos, un mejor indicador que permite comparar explosivos es la presin de detonacin (Dick, 1968) 7.1.2.2 Velocidad de detonacin Es la velocidad con la cual la onda de detonacin viaja por el explosivo, puede ser expresada para el caso de explosivos confinados como no confinados; por si misma es la propiedad ms importante cuando se desea clasificar un explosivo. Como en la mayora de casos el explosivo esta confinado en un barreno, el valor de velocidad de detonacin confinada es el ms importante. La velocidad de detonacin de un explosivo depende de: La densidad, de sus componentes, del tamao de las partculas y del grado de confinamiento. Al disminuir el tamao de las partculas dentro del explosivo, incrementar el dimetro de la carga o incrementar el confinamiento aumentan las velocidades de detonacin (ver Figura B.1) Las velocidades de los explosivos inconfinados son generalmente del orden del 70% al 80% respecto a las velocidades de explosivos confinados. La velocidad de detonacin en un medio confinado para explosivos comerciales varia entre 1800 a 8000 m/s (USACE, 1989; OCE, 1972; Persson et al., 1994). La velocidad para algunos explosivos y agentes explosivos es sensible a cambios en el dimetro del cartucho y del barreno; cuando el dimetro se reduce, la velocidad se reduce hasta alcanzar un dimetro crtico en que no hay propagacin de la onda de detonacin y por lo tanto no hay explosin.




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Figura 1. Propiedades relativas de los explosivos comerciales 7.1.2.3 Densidad y gravedad especifica La densidad del explosivo es usualmente indicada en trminos de gravedad especifica, la gravedad especifica de explosivos comerciales varia de 0.6 a 1.7. Los explosivos densos usualmente generan mayores velocidades de detonacin y mayor presin; estos suelen ser utilizados cuando es necesaria una fina fragmentacin de la roca. Los explosivos de baja densidad producen una fragmentacin no tanfina y son usados cuando la roca esta diaclasada o en canteras en las que se extrae material grueso. La densidad de los explosivos es importante en condiciones de alta humedad, ya que una densidad alta hace que el explosivo sea poco permeable. Un explosivo con gravedad especfica menor a 1.0 no se entrapa en agua. 7.1.2.4 Presin de detonacin La presin de detonacin, depende de la velocidad de detonacin y de la densidad del explosivo, y es la sobrepresin del explosivo al paso de las ondas de detonacin. La amplitud del la onda de esfuerzo transmitida al medio (roca) en una explosin esta relacionada con la presin de detonacin. La reflexin del pulso de choque en la cara libre de la voladura es uno de los mecanismos que se utilizan para triturar la roca. La presin de detonacin generalmente es una de las variables utilizadas en la seleccin del tipo de explosivo. Existe una relacin directa entre la velocidad de detonacin y la presin de detonacin; esto es, cuando aumenta la velocidad aumenta la presin. La relacin entre la presin, velocidad de detonacin y densidad del explosivo se puede representar de la forma (Brown, 1956), donde P es la presin de detonacin y sus dimensiones son en kbar, D es la densidad y C la velocidad de detonacin en pies/s. Una alta presin de detonacin (alta velocidad de detonacin) es utilizada para fragmentar rocas muy duras como el granito (7 en la escala de Mohs1 y una densidad aproximada de 2.5), mientras que en rocas suaves como los esquistos (rocas sedimentarias y metamrficas con menos de 4 en la escala de Mohs) puede ser




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necesaria una baja presin de detonacin (baja velocidad de detonacin) para su fragmentacin; la roca caliza, que es el material que extrae Cementos del Valle en la mina La Calera, tiene una propiedad importante y es la de tener diferente dureza en direcciones perpendiculares, con 4.5 a 5 en escala de Mohs en direccin longitudinal y 6.5 a 7 en la escala de Mohs en direccin lateral (Griem y Griem-Klee, 2001). 7.1.2.5 .Sensibilidad Es la medida de la facilidad de iniciacin de los explosivos, es decir, el mnimo de energa, presin o potencia necesaria para que ocurra la iniciacin. Lo ideal de un explosivo es que sea sensible a la iniciacin mediante cebos (estopines) para asegurar la detonacin de toda la columna de explosivo, e insensible a la iniciacin accidental durante su transporte y manejo. Una prueba estndar utilizada para determinar la sensibilidad de un producto explosivo es la sensibilidad al fulminante (los fulminantes estn catalogados del nmero 4 al 12 y se diferencia en las cantidades de fulminato de mercurio y clorato de potasio), para esto se utiliza un fulminante nmero 6 (2 gramos de una mezcla de 80% de fulminato de mercurio y 20% de clorato de potacio), si el producto estalla al quemar este fulminante se dice que el producto es un explosivo, de lo contrario se le denomina agente explosivo. Adicionalmente para comparar las sensibilidades entre diferentes productos se utilizan fulminantes de diferente potencias, cuanto ms alto sea el nmero de la cpsula mayor ser la sensibilidad del explosivo. 7.1.2.6 . Resistencia al agua La resistencia al agua en un explosivo es medida como la habilidad de resistir el agua sin deterioro o perdida de sensibilidad, ms precisamente, es el nmero de horas que el explosivo puede estar sumergido en agua y an ser detonado. Si hay poca presencia de agua en el barreno o el tiempo entre la carga de los explosivos y la detonacin es corto, entonces un explosivo con catalogacin de resistencia al agua Buena puede ser suficiente; si el explosivo esta expuesto en un tiempo prolongado a el agua o esta 1La escala de Mohs mide la dureza relativa de los minerales, va desde 1 en el mineral de yeso hasta 10 en el diamante se percola al barreno se debe utilizar un explosivo con catalogacin de resistencia al agua Muy buena o Excelente. En general los geles explosivos tienen la mejor resistencia al agua. Los explosivos de alta densidad tienen una una buena resistencia al agua, mientras que los de baja densidad tienen baja o ninguna. 7.1.2.7 . Emanaciones La detonacin de explosivos comerciales produce vapor de agua, dioxido de carbono y nitrgeno, los cuales, aunque no son txicos, forman gases asfixiantes como monxido de carbono y xidos de nitrgeno.




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7.2 .Tipos de explosivos Un explosivo es un compuesto qumico o mezcla de componentes que, cuando es calentado, impactado, sometido a friccin o a choque, produce una rpida reaccin exotrmica liberando una gran cantidad de gas y produciendo altas temperaturas y presiones en un breve instante de tiempo. Los ingredientes utilizados en la fabricacin de explosivos generalmente son: bases explosivas, transportadoras de oxgeno, combustibles, anticidas y absolventes, algunos ingredientes realizan mas de una funcin en los explosivos. Una base explosiva es un liquido o solido que al aplicrsele suficiente calor, o al ser sometido a un choque fuerte, se descompone en gases con la liberacin de una gran cantidad de calor. Los combustibles combinados con exceso de oxgeno previenen la formacin de xidos de nitrgeno. los transportadores de oxgeno aseguran la oxidacin completa del carbn para prevenir la formacin de monxido de carbono. La formacin de xidos de nitrgeno y monxido de carbono no es deseable ya que produce gran cantidad de humo, pero tambin es indeseable porque resulta en un bajo calor de detonacin y por consecuencia poca eficiencia de la voladura. Los anticidos son utilizados como estabilizantes en el almacenamiento. Los absorbentes absorben lquidos en bases explosivas (OCE, 1972). Existen varios tipos de explosivos que son utilizados en canteras y en minera superficial, entre ellos estn (Otra catalogacin ms elaborada se encuentra en Persson et al., 1994):

Dinamitas: En esta catalogacin entran todas las mezclas de nitroglicerina, diotomita y otros componentes; existen varios tipos como: nitroglicerina dinamita, Dinamita amoniacal de alta densidad (dinamita extra), dinamita amoniacal de baja densidad Geles: Entre estos se encuentran los geles explosivos, que son fabricados a partir de nitrocelulosa y nitroglicerina; el straight gel, fabricado a partir de los geles explosivos y combustibles gelatinizados. Este explosivo generalmente tiene una consistencia plstica y es de de alta densidad; otro es el gel amoniacal (gel extra) y los semi-geles. Agentes explosivos: Son mezclas de combustibles y xidantes, entre ellos tenemos los agentes explosivos secos como el ANFO y las lechadas explosivas.

De la gran cantidad de explosivos, muchos de los cuales no se incluyen en la catalogacin anterior, los ms usados en canteras y minera son: los geles y los agentes explosivos; de estos se hablara a continuacin. Geles 1. Gel explosivo: La gelatina (gel) explosiva es fabricada aadiendo nitrocelulosa a la nitroglicerina, tambin se le aade un anticido para estabilizar la mezcla para su almacenamiento. Este explosivo tiene altas velocidades de detonacin y un excelente comportamiento de resistencia al agua, pero emite un gran volumen de humo. Este es el explosivo comercial ms potente, tambin es llamado oil well explosive.




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2. Straight Gel: Es un explosivo plstico denso fabricado a partir de nitroglicerina (o explosivos con base en petrleo gelatinizado), nitrocelulosa, carbn combustible 2 y sulfuro. Este tipo de geles tienen una excelente resistencia al agua (son a prueba de agua). Este explosivo es fabricado con una fuerza por peso del 20% al 90 %. Este tipo de explosivos es usado cuando se necesita fragmentar rocas muy duras, o en el fondo del barreno como inicializador de la un agente explosivo. El straight gel ha sido sustituido por el gel amoniacal, que es ms econmico, aunque se sigue usando en trabajos que requieran un alto grado de resistencia al agua o en trabajos bajo el agua.

Los straight geles tienen dos velocidades de detonacin caractersticas, la ms rpida ocurre cuando esta confinado mientras que velocidades mucho menores resultan de un confinamiento insuficiente o una presin hidrosttica alta. Cuando existe una presin hidrosttica externamente alta puede no inicializarse la voladura; tambin se han desarrollado geles de alta velocidad, que son iguales a los straight geles pero con una densidad ligeramente menor, ms sensitivos a la detonacin con velocidad de detonacin constante aunque vare el grado de confinamiento o la presin hidrosttica aumente; este tipo de geles es utilizado particularmente en exploracin geofsica. 3. Gel amoniacal: En este tipo de gel explosivo es reemplazada una cantidad de nitroglicerina y nitrato de sodio por nitrato de amonio. Este gel explosivo se puede comparar con el straight gel en cuanto a su fuerza; el explosivo fue desarrollado como un reemplazo econmico del straight gel. El gel amoniacal es fabricado con una fuerza por peso que vara entre 30% y 80 %. Comparado con el anterior este tiene menor velocidades de detonacin, menos resistencia al agua y genera menor cantidad de gases (lo que lo hace muy usado en minera subterrnea). La gran fuerza (mayor a 70 %) hace que este explosivo sea un buen inicializador de los agentes explosivos.

4. Semigeles: La fuerza por peso de este tipo de explosivos varia entre el 60% y 65 %. Este explosivo tiene las mismas propiedades que el gel amoniacal; los semigeles son usados como reemplazo de los geles amoniacales cuando es necesaria una mayor resistencia al agua; este explosivo es aun mas econmico que el gel amoniacal. Los semigeles tiene velocidades de detonacin entre 3200 y 3600 m/s, a diferencia de otros explosivos, este no se ve notoriamente afectado por el confinamiento.




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Tabla 1. Propiedades de los geles explosivos.

100 90 490 70 60 50 40 30 20 80 70 60 50 40 3063

1.3 1.3 1.4 1.4 1.5 1.5 1.6 1.7 1.3 1.4 1.4 1.5 1.5 1.6 1.3 1.2 1.10.9

80 70 60 55 45 35 30 72 67 30 52 45 35 60 50 4030

63 6363

Gel Explosivo 7500 - 8000 Excelente Straight gel 7000 Excelente 6400 Excelente 6000 Excelente 5600 Excelente 5000 Excelente 4400 Excelente 3300 Excelente Gel amoniacal 6000 Excelente 5800 Excelente 5300 Excelente 5000 Excelente 4800 Excelente 4200 Excelente Semigeles 3600 Muy bueno 3600 Muy bueno 3500 Bueno3200 Aceptable

Pobre Pobre Pobre Bueno Bueno Bueno Bueno Bueno Bueno Muy Bueno Muy Bueno Muy Bueno Muy Bueno Muy Bueno Muy Bueno Muy Bueno Muy BuenoMuy Bueno

5. En la tabla 1 se incluyen algunas de las propiedades de los geles, tales como: Fuerza por peso y cartucho, gravedad especifica, velocidad de detonacin en un medio confinado, resistencia al agua y calidad en emanaciones. 7.3 Agentes explosivos Los agentes explosivos consisten en una mezcla de combustible y agentes oxidantes, ninguno de los cuales se los considera explosivos. Un agente explosivo consiste de nitratos inorgnicos y combustible de carbn, puede contener otras sustancias no explosivas tales como polvo de aluminio o ferrosilicona, con el fin de aumentar su densidad. La adicin de explosivos y calor de detonacin, por ejemplo TNT, a este tipo de mezcla cambia la clasificacin de agentes explosivos a explosivos. Debido a su incesibilidad los agentes explosivos deben ser inicializados por un explosivo.




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7.3.1

Agentes explosivos Secos:

El Agente explosivo seco mas utilizado es una mezcla de nitrato de amonio granuloso (similar al de los abonos) y combustible (diesel), a este explosivo se le llama ANFO por sus siglas en ingls Ammonium Nitrate Fuel Oil. Este producto ha reemplazado a las dinamitas y gelatinas explosivas en voladuras de minas y canteras. En la prctica este producto se fabrica con 94% de nitrato de amonio y 6% de combustible Diesel.

Un inadecuado cebado (proceso de inicializacin del explosivo) en la carga de ANFO implica una baja velocidad de detonacin inicial, esto lleva a fallo de la voladura. Para que esto no ocurra se utilizan explosivos de alta velocidad y presin distribuidos a lo largo del barreno que contiene ANFO. La velocidad de detonacin en barrenos cargados con ANFO depende de el dimetro del barreno, a mayor dimetro mayor velocidad de detonacin, como se observa en la tabla 2. Dimetros menores a 7 cm no son recomendados (OCE, 1972). La gravedad especifica del ANFO vara entre 0,75 y 0,95, dependiendo de la densidad y tamao de las partculas del AN (Nitrato de Amonio). Las principales ventajas que tiene el ANFO sobre otros explosivos convencionales son: Es mas seguro por su baja sensibilidad, es fcil de cargar en los barrenos y tienen un precio muy bajo. En su forma fluida este agente explosivo tiene la ventaja adicional de llenar todos los espacios en el barreno, lo que asegura un eficiente uso del explosivo.

Tabla 2. Velocidad de detonacin y concentracin de carga de ANFO con relacin al Adaptado de OCE (1972)

Dimetro barreno [cm] 3,8 5,1 7,6 10,2 12,7 15,2 17,8 20,3 22,9 25,4 27,9 30,5

Velocidad det. confinada [m/s] 2100 2700 2600 3000 3000 3300 3400 3600 3500 3800 3700 3900 3800 4000 3800 4100 3900 4100 4000 4100 4000 4100 4050 4100

Concentracin carga en barreno [kg/m] 1.0 1.6 1.9 3.7 4.5 6.6 7.7 10.3 12.2 14.7 17.4 19.8 23.5 26.2 31.0 32.8 39.9 40.5 48.6 49.2 58.7 59 69.7




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7.3.2

Lechadas explosivas: Este tipo de agentes explosivos contiene nitrato de amonio en una solucin acuosa. Dependiendo de los ingredientes pueden ser clasificados como agentes explosivos o como explosivos. Las lechadas explosivas (slurry blasting) contienen ingredientes no explosivos combustibles tales como carbn y aluminio, y por lo general no son sensitivos a detonacin de cpsulas a menos que se incluya un explosivo como TNT. La velocidad de detonacin de este tipo de agentes explosivos vara entre 3700 y 5500 m/s, dependiendo del tipo de ingredientes utilizados, el dimetro del barreno, el grado de confinamiento y la densidad. Sin embargo, la velocidad de detonacin de las lechadas explosivas no depende tanto del dimetro del barreno como en el caso del ANFO. La gravedad especifica de este tipo de agentes explosivos esta entre 1,1 y 1,6. La lechada explosiva tiene las mismas ventajas que los agentes explosivos tales como el ANFO, pero el rendimiento es mayor a ellos debido a que las velocidades de detonacin y densidades son mayores.

7.4 Tcnicas bsicas utilizadas en voladuras Las voladuras se realizan con varios propsitos, entre ellos: mover y remover roca, controlar superficies de las rocas en excavaciones y triturar la roca hasta un tamao deseado; para alcanzar cada uno de estos propsitos se utilizan tcnicas diferentes. En esta seccin se muestran tcnicas comnmente empleadas en voladuras de minera superficial y excavaciones superficiales tales como patrones de voladuras y uso de retardos. 7.5 Patrones de voladuras

Distribucin de barrenos - Plantillas Mallas

Las plantillas son configuraciones regulares de barrenos dispuesta en planta y en seccin. Las configuraciones de barrenos pueden tener muchas formas, pero las ms usadas son: Fila nica como se indica en la Figura 3(a), arreglos rectangulares regulares como en la Figura B.3(b) y barrenos en patrn escalonado representado en la Figura 3(c). Tambin se utilizan patrones de arreglos semi-regulares o irregulares en reas donde no se puedan utilizar patrones regulares.

Existen dos trminos utilizados en los arreglos de barrenos: el primero, el espaciamiento, que es la distancia lateral entre centros de barrenos; el segundo, el borde, se define como la distancia desde una fila de barrenos y la cara de la excavacin o la distancia entre filas que son detonadas en secuencia. Los arreglos de barrenos en perfil se caracterizan por la profundidad del barreno (o altura de barreno) y su inclinacin (ver Figura 3).




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En algunos casos se suelen mezclar barrenos a diferentes profundidades con el fin de obtener resultados particulares.

Figura

2.

Vista

en

planta

de

arreglos

bsicos

de

barrenos.

Voladuras de una sola carga

En las voladuras con una sola carga existen dos tcnicas usadas, la primera es realizar pequeas voladuras de un solo barreno en bloques de roca medianos con el fin de fragmentarla para un mas fcil transporte, se muestra en la Figura 5(a), a esta tcnica de voladuras se le comnmente Volo. La otra tcnica de una sola carga es usada en grandes movimientos de masa, consiste en usar una gran cantidad de explosivos dispuestos generalmente en tneles.




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Esta ha sido usada para la construccin de represas (Adushkin et al., 1995), sus dos principales configuraciones son: el Hueco de serpiente, Figura 5(b), que es un tnel con una sola cavidad para los explosivos y el Tnel coyote tiene forma de T como se muestra en la Figura 5(c).

Figura 3. Vista en perfil de un arreglo de barrenos. 7.6 Patrones de retardo La secuencia de retardo (secuenciacin) consiste en detonar los barrenos en secuencias de tiempo predeterminados. Para obtener una secuencia de retardo se utilizan detonadores elctricos, no elctricos (micro-retardados), o cordn detonante. Los patrones de retardos mas utilizados son: retardo por fila, retardo por columna y retardo escalonado. Algunas secuencias tpicas de retardo se muestran en la Figura 6, la ultima de las cuales es usada en La Calera (ver secuencia en Figura 5). En minera superficial se usan plantillas de barrenos con patrones de retardo, el fin de mover y remover roca, conseguir una fragmentacin de roca adecuada y controlar el nivel de vibraciones. 7.7 Explosivos y tcnicas y su relacin con las vibraciones En el caso de las voladuras la energa (capacidad de realizar trabajo) es usada en el fracturamiento y movimiento de las rocas, as como en la generacin y transmisin de vibraciones y ondas en el suelo y el aire. El trabajo realizado en el proceso de la voladura depende de la cantidad (peso) del explosivo utilizado. Para propsitos prcticos, puede suponerse que todos los explosivos comerciales utilizados en la actualidad tienen la misma energa por unidad de peso. La cantidad de explosivos




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detonados por instante de tiempo (definido generalmente como 8 ms) es la que determina la energa total liberada en la explosin.

Figura 4. Tcnicas de voladuras con una sola carga.

En fsica la energa es una cantidad que se expresa en unidades de fuerza por distancia, aunque no es estrictamente cierto pero es til en voladuras la energa se relacionada con el peso del explosivo utilizado. El grado de confinamiento de un explosivo determina la fraccin de energa aprovechada en el fracturamiento de la roca y la magnitud de las vibraciones transmitidas al suelo y al aire. A mayor confinamiento, ms energa es utilizada en el fracturamiento de la roca y generacin de vibraciones y menos en la generacin de ondas acsticas. Adicionalmente el espaciamiento y la secuenciacin de la voladura influyen en el grado de confinamiento de los explosivos.




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El tipo de roca tiene una dbil influencia en la velocidad de partcula mxima. Cuando la densidad de las rocas es mayor (mayor velocidad de onda compresional -P-), es tambin mayor la velocidad de partcula cerca a la voladura, sin embargo, a grandes distancias puede ocurrir lo contrario.

Figura 5. Fotos de la secuencia una voladura en la mina La Calera La atenuacin es la variacin de la velocidad de partcula pico con la distancia, para las voladuras generalmente se expresa como

(2) (Persson et al., 1994; Dowding, 2001), donde A y n son parmetros estimados (denominados o en secciones anteriores), R es la distancia de la voladura a un sitio determinado (sitio de medicin), W es la carga por unidad de tiempo (8 ms), y Vres es la mxima velocidad de partcula en el sitio de medicin. Para una explosin totalmente confinada y esfrica en un medio infinito y elstico, la teora indica que m = 1/3 y n = 1 2 dependiendo de la distancia desde la explosin. Las cargas usadas en la prctica son cilndricas y no esfricas, adems el medio no es infinito por que hay una superficie libre que en muchos casos es vertical. Por medio de un anlisis dimensional se puede llegar a un valor de m = 1/2 para cargas cilndricas, mientras que el valor de n vara entre 1.4 y 1.8. Las vibraciones del suelo causadas por una explosin dada varan en frecuencia as como en amplitud con respecto a la distancia (R). Como resultado de una explosin un rango amplio de frecuencias se presenta en las vibraciones del suelo, pero algunas frecuencias o rangos de frecuencias se presentan predominantemente. Estas frecuencias dominantes decrecen con la distancia desde la explosin.




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Figura B.6. Secuenciacin tpica de mallas. El rango de frecuencias registrados en vibraciones inducidas por voladuras est entre 0.5 y 200 Hz. En algunos casos la frecuencia predominante est asociada con el borde (Figura 3 y la velocidad de onda P (CP), estando definida como

(3) o el tambin se puede relacionar con la altura (H) de la cara y la velocidad de ondas S (CS), en cuyo caso ser

(4) Estas ecuaciones se derivan de observaciones de vibraciones en el suelo (OCE, 1972; USACE, 1989). Cuando las mediciones se hacen en afloramiento de roca, las frecuencias predominantes usualmente estn entre 10 y 100 Hz; cuando las mediciones se realizan sobre un depsito de suelo de ms de 3 metros la frecuencia predominante esta en el rango de 1 a 40 Hz. Un gran nmero de voladuras secuenciales micro-retardadas incrementan el contenido de bajas frecuencias en las vibraciones.




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7.8 Reduccin de niveles de vibracin

Reducir la carga por retardo

Para reducir el dao debido a vibraciones del suelo, es necesario reducir la relacin carga/retardo a un valor en el cual la mxima velocidad de partcula sea menor al criterio de dao. Para lograr la fragmentacin deseada, es necesario tener un factor de fragmentacin a un nivel mnimo. El factor de fragmentacin esta definido como el peso de explosivo (W t) entre el volumen total de roca extrada. Dependiendo del tipo de roca, el borde, y el mximo tamao de fragmentos necesario, el factor de fragmentacin adecuado estar en el rango de 0.3 a 0.6 kg/m3. Para lograr ambos objetivos (factor de fragmentacin y nivel de vibraciones) es necesario incrementar el nmero de barrenos.

Intervalos de retardo

Existe una relacin inversa entre el tiempo de retardo de la voladura y el nivel de vibracin que esta genera. El hecho de cambiar el intervalo de retardo de 5 ms a 9 ms implica una reduccin de las vibraciones de 2 a 3 veces en su magnitud (Lutton, 1976). Una causa de tal disminucin se debe a que si la onda de presin de un barreno viaja desde ste hasta la cara libre de la voladura y de aqu a otro barreno que esta a punto de detonar, entonces el segundo barreno estar mas confinado y por lo tanto el explosivo suministrara una mayor cantidad de energa, la cual se utilizara en fragmentacin. Los intervalos de retardo pueden producen interferencia destructiva, esta previene la superposicin de picos de vibracin fuera del rea de la voladura. La interferencia constructiva dentro del rea de voladura y contigua produce un mayor grado de fracturamiento de la roca, efecto buscado en muchas minas y canteras.

Reduccin del borde

Reduciendo el borde se reduce la duracin del confinamiento y menos energa es utilizada en vibraciones del terreno, pero, mas energa es convertida a ondas acsticas.




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CAPITULO 8

8. Voladuras Especiales

8.1 Se consideran voladuras especiales las siguientes:

Grandes voladuras en las que la cantidad de explosivos disparados en la misma pega sea igual o superior a 500 kilogramos. Cuando estas voladuras se efecten a cielo abierto y mediante barrenos de dimetro igual o superior a 3 pulgadas, la autoridad competente determinar, en cada caso, la cantidad de explosivo disparado en una misma pega, a partir de la cual se considerar la voladura como voladura especial. Las que hayan de realizarse bajo columna de agua, tanto en cauces fluviales, en lagos naturales o artificiales, o en el mar. La demolicin de edificios, estructuras en general o cimentaciones, las cuales, en funcin de su ubicacin prxima a ncleos habitados, de condicionantes del entorno o de su dificultad tcnica, requerirn, salvo autorizacin expresa de la autoridad competente, un proyecto especfico. Las voladuras cualesquiera que sea su tipo y la cantidad de explosivo a utilizar, que, por su proximidad, puedan llegar a afectar a ncleos habitados, vas de comunicacin, sistemas de transporte, presas y depsitos de agua y almacenamientos de materias peligrosas. Las voladuras prximas a centros de produccin o transformacin de energa elctrica y redes de distribucin, tanto de alta como de baja tensin. Las voladuras realizadas en las proximidades de emisoras de radio, televisin, radar o repetidores de radiofrecuencia.

Autorizacin Las voladuras especiales, adems de cumplir las condiciones de carcter general para toda clase de trabajos en que se utilicen explosivos, debern contar con la autorizacin previa de la autoridad competente, que la conceder o no, a la vista de un proyecto, suscrito por un tcnico titulado de minas, en el que figuren: a. El emplazamiento, comprendiendo las siguientes distancias mnimas 1.000 metros alrededor cuando se trate de grandes voladuras, si sta es exterior, y 500 metros, si es subterrnea. 1.500 metros alrededor cuando se trate de voladuras bajo agua en mar y 1.000 metros en las voladuras bajo agua de cualquier otro tipo. 200 metros alrededor en el caso de demoliciones. 500 metros en todos los tipos restantes. No obstante, y en base a las caractersticas de cada voladura y de su entorno, la autoridad competente podr modificar estas distancias cuando lo crea oportuno.




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Las construcciones prximas a vas de comunicacin, conducciones de agua, gas, electricidad; puertos, presas y depsitos de agua y almacenes de materias peligrosas, as como emisoras y repetidores de radiofrecuencia y, en general, cualquier elemento susceptible de influir o ser afectado por la voladura. b. Los planes de tiro, con el detalle de la carga, cebo y retacado de cada barreno y el sistema de encendido. c. El comportamiento ssmico del terreno en el entorno, caso de existencia de construcciones o elementos similares prximos, mediante la determinacin, en base a ensayos a escala de la Ley o Leyes de transmisibilidad del terreno, en las direcciones en las que existan construcciones presumiblemente afectadas por las vibraciones producidas por las voladuras. Asimismo, se determinar la frecuencia y duracin del tren de ondas. En el correspondiente proyecto se iniciarn, en su caso, los valores mximos de las velocidades de vibracin, que presumiblemente provocarn las voladuras en cada punto clave que se precise proteger. d. Horario u horarios previstos para la voladura y las medidas de seguridad y seales de advertencia adoptadas. Podrn aceptarse proyectos tipo en las condiciones indicadas en el Reglamento General de Normas Bsicas de Seguridad Minera. La ejecucin de cada voladura (perforacin, carga y pega de la misma) estar dirigida por un tcnico titulado de minas, responsable de la misma y, de acuerdo con la importancia de la operacin, la autoridad competente determinar si aqulla ha de realizarse o no, con la presencia de tcnicos pertenecientes a la misma y si se ha de comprobar o no, con los aparatos de medicin correspondientes, los valores reales mximos alcanzados por las velocidades u otros parmetros de propagacin de la vibracin en los puntos en que se fijen de antemano. 8.2 Prescripciones relativas 8.2.1

Grandes voladuras.

Cuando por causas justificadas no se pueda completar la carga, la autoridad competente podr autorizar la permanencia de barrenos cargados durante el tiempo preciso para concluir la operacin de carga, siempre que estos barrenos estn adecuadamente vigilados hasta su disparo, que deber efectuarse lo antes posible. Para garantizar la iniciacin del explosivo contenido en el barreno se utilizar cordn detonante a lo largo del mismo: En barrenos de dimetro superior a 50 milmetros, cuando el cebado se realice en cabeza. Se exceptan de esta prescripcin los trabajos de prospeccin ssmica. En barrenos de cualquiera que sea su dimetro, en los que se dispongan espaciadores inertes dividiendo la carga de explosivo, salvo que se disponga la iniciacin secuenciada en cada una de dichas cargas espaciadas. No deber utilizarse el cordn detonante para el descenso de los cartuchos cuando exista riesgo de rotura o deterioro del mismo, debido al peso de aquellos. Se adoptarn, en su caso, las medidas pertinentes para evitar el riesgo de proyecciones, vibraciones, onda area, etctera, respecto al entorno.




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8.2.2

Voladuras bajo agua.

Slo podrn simultanearse las labores de perforacin y carga de explosivo, en aquellos casos en que los trabajos sean realizados desde pontn, y la perforacin realizada, por sistemas OD, ODEX, u otros con entubado, que permita la introduccin de las cargas desde el pontn a travs de dicho entubado. En los supuestos restantes, slo podr iniciarse la operacin de carga una vez se haya concluido la perforacin y retirado la maquinaria correspondiente. En este tipo de perforacin con entubado se permite la presencia en el pontn, durante la jornada de trabajo, del explosivo necesario para la misma, el cual deber almacenarse en cofres adecuados. Los detonadores debern mantenerse fuera del pontn. El cebado de los barrenos, tanto si se realiza dentro del agua o fuera de ella, ser exterior a los mismos. Sea cual fuera el sistema de perforacin y el dimetro de los barrenos, se utilizar siempre cordn detonante a lo largo de su caa. En todos los casos, la colocacin de detonadores ser realizada con posterioridad a la carga del total de barrenos que constituyan la pega, y siempre despus de retirar los equipos de perforacin y el pontn del lugar de trabajo. Las conexiones entre detonadores y de stos a la lnea de tiro se realizarn siempre mediante conectores que aseguren su aislamiento. Tanto en el caso de perforacin desde pontn, como en los de perforacin y carga de explosivo mediante buceadores, o campanas neumticas, o de aplicacin de cargas huecas, cargas adosadas, mangueras explosivas, etc., la zona de trabajo deber quedar perfectamente balizada, en al menos 50 metros, alrededor de su permetro, mediante boyas con carteles de advertencia. Con anterioridad a la ejecucin de las voladuras se comprobar la ausencia de baistas, embarcaciones y toda clase de personas o cosas en un entorno tal que, de acuerdo con la cantidad de explosivo a detonar, se asegure la inexistencia de riesgos por las ondas de presin generadas en el agua. Estas distancias debern recogerse en el correspondiente proyecto. Con posterioridad a cada voladura y tras el oportuno lapso de tiempo para permitir la recuperacin de la visibilidad de las aguas se realizar una inspeccin del fondo volado, en orden a detectar y recuperar los posibles restos de explosivos procedentes de barrenos fallidos.

8.2.3 Demoliciones.

Los trabajos de perforacin, carga y disparo de las voladuras debern ser realizados bajo la direccin permanente, a pie de obra, de un tcnico titulado de minas. Con anterioridad a la voladura debern realizarse todas las comprobaciones necesarias para constatar que los elementos estructurales se corresponden a los previstos en los planos constructivos, eliminando por medios mecnicos o manuales, todos aquellos elementos que pudieran significar cualquier riesgo para la seguridad del trabajo, tanto desde el punto de vista de proyecciones, como del direccionado de la cada de la estructura. Ser preciso disponer las adecuadas protecciones en aquellas zonas en las que fuera previsible el riesgo de proyecciones peligrosas. A partir del momento de la llegada del material explosivo y accesorios de voladura al lugar de los trabajos quedar totalmente prohibida la presencia de




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cualquier persona ajena a los mismos, mediante una efectiva vigilancia de cualquier acceso existente. El calibre de perforacin no podr ser, en ningn caso, superior a 2 pulgadas y la carga mxima por barreno ser de 500 gramos. Se prohbe la carga a granel del explosivo y la utilizacin de ste y del cordn detonante, en forma de cargas adosadas. En los casos en los que fuera necesario el corte de los cartuchos, para conseguir las cantidades de carga adecuadas, este corte se ejecutar en un lugar alejado del resto de explosivo y con las debidas precauciones. Esta misma normativa se aplicar, en su caso, para la preparacin de las cargas espaciadas, las cuales irn necesariamente adosadas a un cordn detonante de gramaje suficiente para asegurar su detonacin. Los detonadores se dispondrn de forma tal que queden siempre en el interior del barreno. Si el nmero de detonadores necesarios lo justificara, se podra autorizar la conexin de los mismos en series paralelas. Las diferentes series debern ser equilibradas de forma que la dispersin entre ellas no sea superior a msmenos un 1 por 100 de su resistencia. El retacado deber realizarse con materiales elsticos y no propagadores de la llama, de forma que quede asegurada su permanencia hasta la ejecucin de la voladura. En el caso de que las operaciones de carga del explosivo se prolonguen por tiempo superior a una jornada de trabajo, los barrenos cargados y el explosivo no utilizado debern quedar permanentemente bajo la debida vigilancia. La autoridad competente, a la vista de las peculiaridades inherentes a cada trabajo, podrn imponer las prescripciones adicionales que consideren convenientes para la mayor seguridad de los trabajos.

8.3 Control de vibraciones. En aquellos casos de voladuras especiales, en las que, de acuerdo con el apartado 1.4 y a criterio de la autoridad competente, requieran un estudio preliminar de vibraciones, bien por transmisin ssmica a travs de terreno, o por posibles efectos de ondas areas generadas por las voladuras, el mismo deber atenerse a un proyecto previo presentado a la correspondiente autoridad competente para su autorizacin. Este proyecto habr de realizarse de acuerdo con la especificacin tcnica nmero 0380-1-85.

8.3.1

Proximidad a lneas elctricas.

Salvo en los casos en los que, previa la presentacin de un proyecto debidamente justificado, la autoridad competente autorice una normativa de actuacin especfica, en los trabajos de voladura elctrica en la proximidad de lneas o estaciones de transformacin elctricas, se cumplirn las normas siguientes. En los casos en los que la distancia entre la voladura y las lneas elctricas sea inferior a las indicadas.




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Tensin de la Lnea de Voltios Hasta 1.000 De 1.000 a 6.000 De 6.000 a 11.000 De 11.000 a 60.000 Ms de 60.000 Lnea de ferrocarril electrificadas a cualquier tensin

Distancia en Metros 10 20 50 100 200 300

La utilizacin del encendido elctrico precisar de un estudio preliminar que garantice la no existencia de riesgos, tanto por posibles derivaciones de corriente existentes, como por generacin de corrientes inducidas sobre el circuito de voladura por variacin del flujo magntico producido por la lnea en carga.

Cuando la proximidad de las lneas elctricas a la zona de voladura sea inferior a 200 metros, la lnea de tiro se dispondr lo ms perpendicular posible al tendido elctrico, y sus extremos se mantendrn cortocircuitados y aislados del terreno o de cualquier masa metlica, hasta el momento de la voladura. La lnea volante de tiro no podr utilizarse ms que una sola vez. Se anclarn al suelo los conductores del circuito de la voladura. Todas las conexiones se protegern con casquillos aislantes, y los detonadores debern ser de tipo cortocircuitado y de alta insensibilidad, salvo que, ante peticin debidamente justificada, la autoridad competente autorizara lo contrario. En todo caso, ante la aparicin de tormentas en un radio de accin de 15 kilmetros, se suspendern los trabajos de voladura, y siempre se deber considerar el riesgo de que posibles proyecciones de la pega alcancen la lnea elctrica, en cuyo supuesto se dispondrn los adecuados elementos de proteccin.




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8.3.2

Proximidad de radiofrecuencia.

Se requerir aprobacin expresa de la autoridad competente, previa presentacin de un proyecto en el que se consideren la potencia radiada, la frecuencia y la direccin de la radiacin, la sensibilidad de los detonadores a utilizar, la disposicin de la lnea de tiro, etc., para efectuar voladuras elctricas a distancias a emisoras de radio frecuencia inferiores a: Distancia en metros Hasta 25 W 50 De 25 W a 100 W 75 De 100 W a 500 W 150 De 500 W a 1 Kw 400 De 1 Kw a 5 Kw 500 De 5Kw a 10Kw 750 De 10 Kw a 25 Kw 1.200 De 25 Kw a 50 Kw 1.700 De 50 Kw a 100 2.350 Kw De 100 Kw a 500 5.000 Kw De 500 Kw a 1.000 7.500 Kw Potencia emisora

La anterior aprobacin ser asimismo, preceptiva siempre que se efecten voladuras elctricas a menos de 300 metros de equipos militares de radar o direccin de tiro. Las distancias de seguridad a guardar en el caso de utilizacin de radiotelfonos porttiles sern:

Potencia (W) Hasta 10 De 10 a 30 De 30 a 60 De 60 a 250

Distancia en metros 2 3,5 5 10




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8.4 . ACCESORIOS PARA VOLADURAS Son los dispositivos o productos empleados para cebar cargas explosivas, suministrar o transmitir una llama que inicie la explosin, llevar una onda detonadora de un punto a otro o de una carga explosiva a otra y los necesarios para probar las conexiones y disparar los explosivos para que pueda llevarse a cabo una voladura. Mtodos de encendido Para obtener los mejores resultados en las voladuras, se debe seleccionar los accesorios tan cuidadosamente como los explosivos. Iniciadores. Los iniciadores son productos que dan principio o inician una explosin. Los iniciadores son: la mecha de seguridad, el ignitacord y el cordn detonante. Mecha de seguridad. La mecha de seguridad es el medio a travs del cual es transmitida la flama a una velocidad continua y uniforme, para hacer estallar al fulminante o a una carga explosiva. Est formada por un ncleo de plvora negra, cubierto por varias capas de materiales textiles, asflticos, plsticos e impermeabilizantes, los cuales le proporcionan proteccin contra la abrasin, el maltrato y la contaminacin por humedad. Es obvio que cualquier manejo que destruya o dae el recubrimiento de proteccin o que permita que el agua u otras substancias lleguen a la plvora, ocasionar que la mecha no cumpla con su objetivo y tenga un funcionamiento defectuoso. Cuando se inicia la mecha, emerge de ella un flamazo inicial, el cual comprueba al usuario que el ncleo de plvora ha sido encendido y que la mecha est ardiendo. El no reconocer el flamazo inicial puede provocar incertidumbre respecto a la ignicin de la plvora y ocasionar accidentes al tratar de encender una mecha que ya fue encendida.

Fig. 1: Mecha de seguridad mostrando el flamazo inicial que es un chorro de fuego que lanza la mecha al encenderse el ncleo de plvora. La velocidad de combustin de una mecha generalmente es de 128 a 135 segundos por metro, sin embargo se fabrican mechas de diferentes velocidades de combustin. Los fabricantes sealan que dichas velocidades podrn tener una variacin permisible del 10% en ms o menos que la determinada en la fbrica y que despus de salir de ella no garantizan que se cumplan a causa de las diversas condiciones y circunstancias en las que se puede encontrar la mecha. Ante esta situacin es conveniente medir con exactitud el tiempo de combustin de una muestra de cada rollo de mecha antes de usarla. La mecha usada en Mxico se denomina Clover y puede conseguirse en carretes de 1000 metros o en rollos de 50 metros. La mecha de seguridad tambin se conoce como mecha para minas o como cauela.




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Ignitacord. El ignitacord es un cordn incendiario que arde a una velocidad uniforme con una vigorosa flama exterior. Tiene un dimetro muy pequeo, 1.5 milmetros, y consiste de un ncleo de termita en polvo (mezcla que produce elevadas temperaturas) recubierto de entorchados textiles.

Este producto permite encender una serie de mechas de seguridad en un orden determinado, proporcionando a la persona que inicie el encendido el mismo tiempo para colocarse en un lugar seguro que tendra si estuviera encendiendo una sola mecha. Para unir las mechas con el ignitacord se usan conectores especiales.

Fig. 2: Corte longitudinal de una mecha y un conector

Fig. 3: Unin de la mecha con el ignitacord por medio del conector.

Existen en el mercado tres tipos de ignitacord de acuerdo a su velocidad de combustin nominal e identificable por su color. El ignitacord se puede adquirir en carretes de 30 metros (aproximadamente 100 pies) y en rollos de 10.15 metros (33 1/3 pies).

Tipo A B C

Velocidad de combustin Intermedia.- (8 segundos por pie) Lenta.- (18 segundos por pie) Rpida.- (4 segundos por pie)

Color Verde Rojo Negro

Tabla .- Velocidad de combustin y color de los diferentes tipos de ignitacord.

Cordn detonante. El cordn detonante se puede describir como una cuerda flexible, formada por varias capas protectoras y un ncleo del explosivo conocido como pentrita, que es muy difcil de encender pero tiene la sensibilidad suficiente para iniciar la explosin con detonadores (fulminantes o estopines), o por medio de la energa detonadora de algn explosivo de alta potencia.

Su velocidad de detonacin es de 6,700 metros por segundo. La fuerza con que estalla es suficiente para hacer detonar explosivos violentos continuos dentro de un barreno, de modo que, si se coloca en el barreno, acta como agente iniciador a lo largo de la carga explosiva como lo muestra la figura 4.

MECANICA DE ROCAS APLICADA A LA INGENIERIA CIV

Voladura de Rocas Escalonado 17-06 Final

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