Control de Sobrerotura

8/17/2019 Control de Sobrerotura

1/12

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA – FACULTAD DE

INGENIERÍA GEOLOGICA MINERA Y METALURGICA

11

INTRODUCCIÓN

La sobrerotura es un problema común generado en el procesode construcción de túneles. La ausencia de un buenautosostenimiento, la generación de agrietamientos excesivos odiaclasamientos de roca, las diluciones de minerales y, sobretodo, los elevados costos de sostenimiento artificial, entre otros,son demás parámetros también implicados en la influencia de unproceso de voladura que sufre roca maltratada, debilitada e

inestable. Así, se vuelve una necesidad aplicar algunos métodos capacesde crear y controlar la formación de un plano de rotura continuoque limite la superficie final de un corte o excavación, evitandoasí perfiles irregulares de túnel y, por ende, la sobrerotura.


2/12



11

OBJETIVO

!l ob"etivo principal del presente traba"o es estudiar lasobrerotura o el rompimiento fuera del límite establecido, y susdemás parámetros que trae consigo# como el agrietamiento enexceso de la roca, entre otros# para así comprender con quemétodos se puede evitar o controlar ésta.


3/12



11

SOBREROTURA – OVERBREAK

La sobrerotura u $verbrea% es la excavación no deseada de la roca

más allá de un perfil no especificado, es decir es la excavación de laroca fuera de áreas limpias. &onduciendo así a la inestabilidad delmaci'o rocoso

(eneralmente es causada a partir del procedimiento de voladuraconvencional, que al no tener un adecuado auto sostenimiento, afectanotoriamente a la estructura de la roca, de"ando perfiles de túnelirregulares en función del diaclasamiento de la misma.

La roca maltratada y debilitada que obtenemos por producto del

diaclasamiento ya mencionado, queda inestable y tiende adesprenderse.

)roduciendo un aumento de costos y duración de la operación, puedeser reempla'ada por *ormigón proyectado +s*otcrete.

-e pueden reducir o eliminar mediante un control cuidadoso de losparámetros de voladura, tales como diámetro, espaciado y alineandolos taladros, la distribución de carga y el patrón de retardo.


4/12



11

MEDICIÓN DE OVERBREAK

n método de medida de overbrea% debe ser capa' de medir el perfilexcavado rápidamente de forma segura y precisa para corregir problemas de voladura.

Además y lo más importante, puede ayudar a diferenciar las causas deoverbrea% +geológicas, dise/o de voladura.

VOLADURA CONVENCIONAL

La voladura convencional de túneles y traba"os de mina, de"an perfilesirregulares según el sistema de diaclasamiento de la roca,normalmente afecta a la estructura remanente llegando aprofundidades de 0 m aproximadamente, la roca maltratada ydebilitada según su tipo y condición, puede tener consecuencias deinestabilidad o desprendiendo con el tiempo.

Así pues1

2 Las operaciones poseen problemas de sobrerotura.2 3o se tiene un buen auto sostenimiento.2 !xiste alta dilución del mineral.2 Las labores en general poseen agrietamientos excesivos.2 Los costos de sostenimiento artificial resultan demasiado altos

para la operación.


5/12



11

Lo que se busca al *acer una voladura es1

2 !vitar la sobrerotura +overbrea%2 $btener superficies de corte lisas.2 Lograr una me"or estabilidad.

2 4isminuir la dilución del mineral.2 !vitar agrietamientos.

VOLADURA CONTROLADA

&onsiste en el empleo decargas explosivas lineales de ba"a energía en taladros muy cercanosentre sí, que se disparan en forma simultánea.


6/12



11

5usca crear y controlar la formación de una grietao plano de rotura continúo, que limite la superficie

final de un corte o excavación.

!n la voladura convencional, normalmente todos los taladros sumansus efectos de impacto a los de la corona o periferia afectando a laroca remanente como se puede apreciar en los siguientes gráficos, enlo que también se aprecia la reducción de este efecto con la coladuracontrolada.


7/12



11

TIPOS DE CONTROL

1. Voladura de Pre – Corte o Pre – Spliting: !l disparo delcorte de contorno es anterior a la voladura principal.&onsiste en crear en el cuerpo de roca una discontinuidad

o plano de fractura +grieta continua antes de disparar lavoladura principal o de producción, mediante una fila detaladros generalmente de peque/o diámetro, muycercanos, con cargas explosivas desacopladas y disparosinstantáneos.!ste puede reali'arse también simultáneamente con los deproducción pero adelantándolos una fracción de tiempo de67 a 807 ms, siendo el disparo de dos etapas.4ebemos tener información del comportamiento y del tipo

de roca en la que se vamos a utili'ar éste método,podemos considerar como guía algunas ecuaciones, comolas de &. 9onya1

• !l factor de carga por pie perforado no debecausar da/o a la roca, pero la presión dedetonación debe ser suficiente como para crear la acción de corte, se puede estimar con lafórmula siguiente1

Q= D

2

28

4onde1:1 &arga de explosivos por pie de taladro +lb;pie41 4iámetro de los taladros vacíos +plg.

• !l cálculo del espaciamiento entre los taladros

de pre2corte será determinado por la ecuación1

E=10×D


8/12



11

4ónde1!1 !spaciamiento +plg.41 4iámetro de los taladros vacíos +plg.

2. Voladura de Recorte: !l disparo del corte de contorno esposterior a la voladura principal.&onsiste en la voladura de una fila de taladros cercanos,con cargas desacopladas, pero detonados después de lavoladura


9/12



11

4onde1

51 5urden o línea de menor distancia.

!1 !spaciamiento entre los taladros.

USOS DE LA VOLADURA CONTROLADA:

Acabado superficial de túneles de obras *idráulicas o viales. &ámaras subterráneas para me"or auto sostenimiento de tec*os

y paredes. )iques y &*imeneas.

Límite final de bancos en minería a ta"o abierto. Límite final de extracción de bloques de piedra ornamental decanteras de mármol, cali'a marmórea, etc.

PASOS DE UNA VOLADURA CONTROLADA:

8.2 FISURA RADIAL. na carga explosiva crea, al detonar,grietas radiales en una 'ona adyacente en la que la rocase triturará y se pulveri'ará.


10/12



11

0.2 !-?!@$- &$B)L!B!3>A@C$-. &uando son doslas cargas que se disparan simultáneamente, se producenesfuer'os de tracción complementarios perpendiculares al

plano axial.

D.2 A(@C!>ABC!3>$- )$@ >@A&&CE3. Las traccionesgeneradas en ese plano superan la resistencia dinámica de

tracción de la roca, creando un nuevo agrietamiento yfavoreciendo la propagación de las grietas radiales en ladirección de corte proyectado.


11/12



11

F.2 (!3!@A&CE3 4!L )LA3$ 4! ?@A&>@A. !stasgrietas se amplían y extienden ba"o la acción de cu/a delos gases de explosión que se infiltran en ellas.

La propagación preferencial en el plano axial "unto con elefecto de apertura por la presión de los gases permiteobtener un plano de fractura definido.

VENTAJAS DE LA VOLADURA CONTROLADA:

5usca producir superficies de rocas lisas y estables. &ontribuye a reducir la vibración de la voladura principal y la

sobreexcavación. )roduce menor agrietamiento en la roca remanente. !s una alternativa para la explotación de estructuras débiles e

inestables.

DESVENTAJAS DE LA VOLADURA CONTROLADA:

&osto relativamente mayor que la voladura convencional. Bayor tiempo de preparación en la obra. !n material detrítico incompetente o dele'nable puede no llegar

a dar resultados óptimos.


12/12



11

USO DE NUEVAS TECNOLOGÍAS

PLASMA:

!l aumento de las exigencias para mitigar los efectos propiosde las tronaduras con explosivos en 'onas urbanas en &oreaimpulsó el desarrollo de una nueva tecnología no explosiva defractura de roca y *ormigón armado, permitiendo obtener unproducto con gran resultado de fractura y fragmentación conapreciables efectos en lo referido a mínimo fly2roc%, ba"asvibraciones y una generación nula de gases tóxicos.

Documents

Control de Sobrerotura