Voladura en Superficie

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Ingenieria de minas. Voladura en superficie

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ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA DEL CHIMBORAZO EXTENSION SANTIAGO

ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA DEL CHIMBORAZOEXTENSION SANTIAGOVOLADURA EN SUPERFICIE

VOLADURA EN SUPERFICIE

La voladura de rocas en superficie comprende trabajos de explotacin minera en bancos de canteras y tajos abiertos, obras de ingeniera civil y vial como excavaciones, canales, zanjas, cortes a media ladera y trabajos especiales como rotura secundaria de fragmentos no condicionados, demoliciones y voladuras controladas fundamentalmente se concreta en bancos

DefinicinLos bancos son excavaciones similares a escalones en el terreno. Su caracterstica principal es la de tener, como mnimo, dos caras libres, la superior y la frontal.A. Voladura en Bancos.

QUE ES UNA CANTERA?DEFINICIN.-

Es el conjunto de labores que se llevan a cabo con la finalidad de explotar el material til.

En este caso hablamos de recuperar las rocas duras para clasificarlas y transformarlas en arena, ripio, molones, material de base y sub base, etc, Taller de Capacitacin para Administradores y trabajadores de canteras4COMO SE EXPLOTA UNA CANTERA?Aprovechando de la pendiente, el depsito de material ptreo, se divide en capas horizontales, con la finalidad de explotar varias capas (Bancos) simultneamente.

De esta manera, la cantera va adquiriendo la forma escalonada.FORMA DE EXPLOTACIN ESCALONADA

ELEMENTOS DE UNA CANTERAElementos de una CanteraHh12Borde explotadoBorde no explotadoSuperficie de coberturaELEMENTOS DE UN BANCOELEMENTOS DE UN BANCOh123Cuneta de desageCobertura vegetal1.-Plataforma superior2.-Plataforma de trabajo3.-Talud del banco4.-Prisma de deslizamiento5.- Berma de seguridad6.- Perforaciones para voladurah.- Altura del Banco.- ngulo de talud del banco456Plataforma de trabajo (1-2)Se denomina as a la superficie horizontal limitada por la altura del bancoh123Cuneta de desageCobertura vegetal456Talud del Banco (3)

Se denomina as a la superficie inclinada del banco delimitada por el un lado con el espacio explotado y por el otro por las planta superior e inferior.h123Cuneta de desageCobertura vegetal456h123Cuneta de desageCobertura vegetal456

Angulo de talud del Banco ()

Es el ngulo que forma el talud del banco con el plano horizontal Hh12Borde explotadoBorde no explotadoSuperficie de cobertura

Altura de la cantera (H)

Es la distancia vertical comprendida entre la superficie de cobertura y el fondo de la misma

Altura del Banco (h)

Es la distancia vertical comprendida entre la plataforma superior e inferiorh123Cuneta de desageCobertura vegetal456Direccin de avance del frente de trabajoDireccin de avance del frente de arranqueDireccin de Avance del Frente de trabajoFranja de explotacinAAAIIIFranjaFranjaFranjaSe denomina a La parte del banco a cuyo ancho, se explota sin cambiar de posicin el transporte.Angulo de Extincin de la Cantera ()Hh12Borde explotadoBorde no explotadoSuperficie de coberturaAngulo formado por la lnea de borde de extincin respecto al plano horizontal. Toma en cuenta la profundidad mxima de la canteraBorde Explotado (1)

Hh12Borde explotadoBorde no explotadoSuperficie de coberturaAngulo de pendiente del terreno que queda despus del arranque del material.Debe mantener la armona con la naturaleza.Direccin de avance del frente de trabajoDireccin de avance del frente de arranqueDireccin de Avance del Frente de trabajoFranja de explotacinAAAIIIFranjaFranjaFranjaSe denomina a La parte del banco a cuyo ancho, se explota sin cambiar de posicin el transporte.

Angulo de Extincin de la Cantera ()Hh12Borde explotadoBorde no explotadoSuperficie de coberturaAngulo formado por la lnea de borde de extincin respecto al plano horizontal. Toma en cuenta la profundidad mxima de la cantera

Borde Explotado (1)

Hh12Borde explotadoBorde no explotadoSuperficie de coberturaAngulo de pendiente del terreno que queda despus del arranque del material.Debe mantener la armona con la naturaleza.

Borde de TransporteSirve para disponer en ellos vas de transporte, sus dimensiones varan en dependencia del tipo de transporte rodante y el nmero de vas

Borde de SeguridadCumple con la misin de prevenir accidentes, detenindose en ellas los trozos de roca que se desprenden del talud del banco.

El ancho de esta explanada nunca es inferior a 1/3 de la distancia vertical entre ellas

Otros Elementos del banco1.- Plataforma de trabajo.- Se conoce con este nombre a la plataforma del banco en donde se encuentra la maquinaria de extraccin y transporte.2.- Arista inferior y superior.- Lnea de corte del talud con las plantas inferior y superior respectivamente3.- Berma de Seguridad.- la planta no muy amplia que se deja el borde en receso de la cantera a fin de dar estabilidad y no permitir el desprendimiento de fragmentos de roca4.- Frente del Banco.- Superficie del banco donde se realizan los trabajos mineros y que se encuentra en movimiento5.- Zona de trabajo.- Conjunto de bancos que se encuentra simultneamente en explotacin.132244II5I-Voladura en superficie1.- VOLADURA EN BANCOS ASPECTOS GENERALES

TIPOS:a. Segn su envergadura se consideran dos tipos:Voladuras con taladros de pequeo dimetro, de 65 a 165 mm.

- Voladuras con taladro de gran dimetro, de 180 a 450 mm.

b. Por su aplicacin o finalidad son:1. ConvencionalBusca la mxima concentracin, esponjamiento y desplazamiento del material roto, aplicada para explotacin minera.

Voladura en Bancos

2. De escolleraPara obtener piedras de gran tamao.3. De mximo desplazamiento Para proyectar gran volumen de roca a distancia.

Voladura en Bancos

4.De crterCon taladros cortos y gran dimetro, para desbroce de sobre capas y otros.

5. Zanjas y rampasExcavaciones lineales confinadas.

6. Excavaciones vialesPara carreteras, autopistas, laderas y tambin para producir material fino para ripiado o para agregados de construccin.Voladura en Bancos

7. Para cimentaciones y nivelaciones

Obras de ingeniera civil o de construccin.

8. De aflojamiento o pre voladuras

Fracturamiento adicional a la natural de macizos rocosos, sin apenas desplazarlos, para remover terreno agrcola, incrementar la permeabilidad del suelo o retirarlo con equipo ligero o escariadoras, etc.Voladura en Bancos

9. Tajeos mineros

Muchos trabajos de minera subterrnea se basan en los parmetros de bancos cuando tienen ms de dos caras libres.

Lo que busca una voladura es la mxima eficiencia al menor costo y con la mayor seguridad, lo que se refleja, entre otros aspectos, en:

- Grado de fragmentacin obtenido.- Esponjamiento y rango de desplazamiento.- Volumen cargado versus tiempo de operacin del equipo.- Geometra del nuevo banco; avance del corte, pisos, estabilidad de taludes frontales y otros, aspectos que se observan y evalan despus del disparo para determinar los costos globales de la voladura y acarreo. 2 . ELEMENTOS PARA EL DISEO DE VOLADURAS EN BANCOS

Tambin denominados parmetros de la voladura, son datos empleados en el clculo y diseo de disparos.

Unos son invariables, como los correspondientes a las caractersticas fsicas de la roca: densidad, dureza, grado de fisuramiento, coeficientes de resistencia a deformacin y rotura, etc.; y

Otros son variables, es decir que podemos modificarlos a voluntad, de acuerdo a las necesidades reales del trabajo y condiciones del terreno.Estos parmetros variables se pueden agrupar en:

Geomtricos: altura, ancho y largo del banco, talud, cara libre.

b. De perforacin: dimetro y longitud del taladro, malla.

c. De carga: densidad, columna explosiva, longitud de taco, caractersticas fsico-qumicas del explosivo.

d. De tiempo: tiempos de retardo entre taladros, secuencia de salidas de los disparos.A. DIMENSIN DE LA VOLADURA

Comprende al rea superficial delimitada por el largo del frente y el ancho o profundidad de avance proyectados (m2) por la altura de banco o de corte (H), en m3.

(L x A x H) = volumen total

Donde:L : largo, en m.A : ancho, en m.H : altura, en m.Si desean expresarse en toneladas de material in situ se multiplica por la densidad promedio de la roca o material que pretende volarse.

(L x A x H x x 1 000) = masa total

Donde: : densidad de la roca, en kg/m3.B. PARMETROS DIMENSIONALES

Dimetro de taladro ()

La seleccin del dimetro de taladro es crtica considerando que afecta a las:

Especificaciones de los equipos de perforacin, carga y acarreo, al burden, espaciamiento, distribucin de la carga explosiva, granulometra de la fragmentacin, tiempo a emplear en la perforacin y en general a la eficiencia y economa de toda la operacin.

Voladura en Bancos

Para determinar el dimetro ptimo en la prctica, se consideran tres aspectos:

La disponibilidad y aplicabilidad del equipo de perforacin en el trabajo proyectado.

b. La altura de banco proyectada y la amplitud o envergadura de las voladuras a realizar.

c. La distancia lmite de avance proyectado para el banco.Voladura en Bancos

Con dimetro pequeo:

Los costos de perforacin y de preparacin del disparo normalmente son altos y se emplea mucho tiempo y personal, pero se obtiene mejor distribucin y consumo especfico del explosivo, permitiendo tambin efectuar voladuras selectivas.Voladura en Bancos

El incremento de dimetro:

Aumenta y mantiene estable la velocidad de detonacin de la carga explosiva,

Incrementa el rendimiento de la perforacin y el de los equipos de acarreo, disminuyendo el costo global de la voladura.

Adems facilita el empleo de camiones cargadores de explosivos.Voladura en Bancos

Por otro lado, si la roca a volar presenta sistemas de fracturas muy espaciadas o