Mecanismos de Fragmentacion DE LA TRONADURA

Embed Size (px)

DESCRIPTION

TRONADURA Y SUS MECANISMOS DE FRAGMENTACION

Citation preview

  • 7/18/2019 Mecanismos de Fragmentacion DE LA TRONADURA

    1/84

    EL MECANISMO DEFRAGMENTACIN DE LA

    ROCA

    Profesor: Alejandro Gutirrez Vergara

  • 7/18/2019 Mecanismos de Fragmentacion DE LA TRONADURA

    2/84

    APRENDIZAJES ESPERADOS

    Describir Teora de la Tronadura, y susaplicaciones en Minera

    Reconoce conceptos bsicos en los que se mueve lateora de la tronaduraReconoce la tronadura, como primera etapa delproceso de conminucin de la roca

    Explica las diferencias entre las teoras utilizadas

    actualmente en la Minera

  • 7/18/2019 Mecanismos de Fragmentacion DE LA TRONADURA

    3/84

    MECANISMO DE FRAGMENTACIN DE LA ROCA

    En la detonacin de un explosivo podrandiferenciarse dos fases:

    Una primera fase, representada por lapresencia de una onda de detonacin de mayor omenor velocidad, caracterstica representativa engran medida del poder rompedor del explosivo, y

    Una segunda fase, representada por laformacin de un gran volumen de gases a elevadatemperatura.

  • 7/18/2019 Mecanismos de Fragmentacion DE LA TRONADURA

    4/84

    Cuando el explosivo se encuentra confinadodentro de un barreno y se detona, se genera unaonda de detonacin que se propaga a travs de laroca circundante. En un punto prximo albarreno esa onda de detonacin produce un efectode compresin al llegar al mismo, pero alsobrepasarlo, ese esfuerzo se convierte en unesfuerzo de traccin. Esta primera onda de

    choque recorre la roca circundante a velocidadesentre 3.000 y 5.000 m/s.

  • 7/18/2019 Mecanismos de Fragmentacion DE LA TRONADURA

    5/84

    Con esta consideracin puede decirse que la

    fragmentacin de la roca se debe a estos dosfenmenos:

    Reflexin de las ondas de compresin

    Expansin de los gases

    Cuando una onda de compresin llega desde unmedio de mayor impedancia caracterstica a otro de

    menor impedancia, parte de ella se transmite a stecomo onda de compresin, pero otra parte se reflejahacia atrs como onda de traccin.

  • 7/18/2019 Mecanismos de Fragmentacion DE LA TRONADURA

    6/84

    Se entiende por impedancia caracterstica (Z) el

    producto de la densidad del medio () por lavelocidad de propagacin de la onda en el mismo(c). As, se puede diferenciar entre impedanciacaracterstica de la roca y del explosivo:

  • 7/18/2019 Mecanismos de Fragmentacion DE LA TRONADURA

    7/84

    La impedancia se define como el producto de la velocidad y la

    densidad. Para el explosivo, la impedancia se refiere alproducto de la densidad en el taladro y a la velocidad de

    detonacin, mientras que en la roca la impedancia se define

    como el producto de la velocidad de las ondas P y la densidad.

    Luego, para una mxima fragmentacin: Basado en el deseo

    del igualamiento de las impedancias, rocas masivas y de alta

    resistencia (con velocidades P en el rango de 4,!! a ",!!!

    m#s$ se fragmentan me%or con un explosivo con alta densidad

    y alta velocidad de detonacin. La impedancia de los

    explosivos nunca alcan&a la impedancia mxima de la roca,

    de'ido a la 'a%a densidad de los explosivos comerciales.

  • 7/18/2019 Mecanismos de Fragmentacion DE LA TRONADURA

    8/84

    Tipo deRoca

    Densidad promedioton/m3

    Vp(km/s)

    Impedancia Z (Kg/(m2*s))

    Arenisca 1,9 2,6 4,94

    Arcillita 2 2 4Caliza 2 4 8

    Esquisto 2,6 3,6 9,36Gneis 2,7 4,2 11,34

    Granito 2,65 5 13,25Marga 2,65 2,5 6,625

    ExplosioDensidad promedio

    ton/m3V!D

    (km/s)Impedancia Z (Kg/

    (m2*s))ANF

    "co#un$ %,8 3,5 2,8

    &o'ers(lit 1,15 4 4,6Fortan 3% 1,1 5,1 5,61Fortan 5% 1,3 5,5 7,15

    Fle)igel 9% %,9 3,7 3,33Fle)igel

    11% 1,1 4,3 4,73

  • 7/18/2019 Mecanismos de Fragmentacion DE LA TRONADURA

    9/84

    Muchas rocas, sin embargo, ms quefragmentacin requieren desplazamiento y paraeste tipo de rocas la utilizacin de la energa dechoque es de importancia secundaria comparada

    con la generacin y utilizacin de la energa delevantamiento (heavy). Estas rocas se beneficiandel uso de explosivo de baja velocidad dedetonacin y es en esta aplicacin que el uso de

    explosivos aluminizados se adecua mejor.

  • 7/18/2019 Mecanismos de Fragmentacion DE LA TRONADURA

    10/84

  • 7/18/2019 Mecanismos de Fragmentacion DE LA TRONADURA

    11/84

  • 7/18/2019 Mecanismos de Fragmentacion DE LA TRONADURA

    12/84

    Esta primera etapa es bsica para la rotura de la roca.En ella es empleada la parte de energa del explosivo

    que corresponde a la onda de detonacin y que noalcanza valores superiores al 10% de la energa totaldel explosivo, ni an en el caso de explosivos de elevadopoder rompedor.

    A esta primera fase de formacin de grietas ydesconchamiento le sigue una segunda fase, ms lenta,en la cual los gases del explosivo a elevada presin y

    temperatura penetran por estas fisuras originalmentecreadas por la onda de detonacin, abrindolastotalmente y lanzando la roca hacia adelante en sufrente libre.

  • 7/18/2019 Mecanismos de Fragmentacion DE LA TRONADURA

    13/84

  • 7/18/2019 Mecanismos de Fragmentacion DE LA TRONADURA

    14/84

  • 7/18/2019 Mecanismos de Fragmentacion DE LA TRONADURA

    15/84

  • 7/18/2019 Mecanismos de Fragmentacion DE LA TRONADURA

    16/84

  • 7/18/2019 Mecanismos de Fragmentacion DE LA TRONADURA

    17/84

    FACTORES QUE INFLUYEN EN ELMECANISMO DE ROTURA DE LA

    ROCA

    Los diferentes factores pueden diferenciarse entrefactores intrnsecos a la roca, o bien, factores propiosde los explosivos a utilizar

    el xito de los resultados de una voladura pasarsiempre por escoger el mejor explosivo para cadatipo de roca.

  • 7/18/2019 Mecanismos de Fragmentacion DE LA TRONADURA

    18/84

    CARACTERSTICAS DE LOSEXPLOSIVOS

    Presin de Detonacin y gases Poder rompedor y potencia explosiva

    Velocidad de detonacin. Densidad del explosivo. Resistencia al agua. Calidad de humos Sensibilidad. Estabilidad qumica.Precio

  • 7/18/2019 Mecanismos de Fragmentacion DE LA TRONADURA

    19/84

    PRESIN DE DETONACIN

    Diversos estudios cientficos (Cook)Concluyo que u era aproximadamente el 25%de v

  • 7/18/2019 Mecanismos de Fragmentacion DE LA TRONADURA

    20/84

    la presin de detonacin, originada por la

    energa cintica de las partculas, resulta ser

    proporcional a la densidad y al cuadrado de la

    velocidad de detonacin:

    2 )( ,

  • 7/18/2019 Mecanismos de Fragmentacion DE LA TRONADURA

    21/84

    La presin de burbuja es directamenteproporcional a la densidad del explosivo yal calor liberado en la reaccin. As, una

    manera de incrementar las propiedades deun explosivo es incrementar el calor deexplosin. Una opcin es incorporaraluminio en su composicin porque la

    oxidacin de este elemento durante laexplosin incrementa dicho calor deexplosin, como sucede en los explosivosaluminosos.

  • 7/18/2019 Mecanismos de Fragmentacion DE LA TRONADURA

    22/84

    POTENCIA EXPLOSIVA

    Se puede definir la potencia explosiva como lacapacidad que posee el explosivo para quebrantar yproyectar la roca. En realidad, se trata de la energadel mismo aprovechada en la voladura.

    Esta caracterstica depende fundamentalmente de lacomposicin de explosivo, pudiendo optimizarse con laadecuada tcnica de voladura.En este caso la potencia se puede expresar con los

    siguientes parmetros: AWS: Energa absoluta por unidad de peso (cal/g) ABS: Energa absoluta por unidad de volumen(cal/cm3)

  • 7/18/2019 Mecanismos de Fragmentacion DE LA TRONADURA

    23/84

    A partir de estos valores se obtiene la Energa

    Relativa por unidad de Peso (RWS) y por unidad devolumen (RBS) respecto al ANFO (producto al quese le da el valor 100) que viene determinados por lasrelaciones:

  • 7/18/2019 Mecanismos de Fragmentacion DE LA TRONADURA

    24/84

    La potencia de un explosivo tambin puede

    estimarse mediante clculos tericos.Normalmente se relaciona con el calor deexplosin y con el volumen de gases medianteuna expresin de la forma

  • 7/18/2019 Mecanismos de Fragmentacion DE LA TRONADURA

    25/84

    PODER ROMPEDOREl poder rompedor es una caracterstica del explosivoque indica la capacidad de quebrantar la roca debidaexclusivamente a la onda de detonacin y no alconjunto de la onda de detonacin ms la presin de losgases (que es medida de potencia). El poder rompedor

    es un parmetro muy importante para los explosivos deuso no confinado o desacoplado, cuyos gases no puedenejercer grandes presiones

  • 7/18/2019 Mecanismos de Fragmentacion DE LA TRONADURA

    26/84

  • 7/18/2019 Mecanismos de Fragmentacion DE LA TRONADURA

    27/84

  • 7/18/2019 Mecanismos de Fragmentacion DE LA TRONADURA

    28/84

    VELOCIDAD DE DETONACIN(VOD)

    La detonacin de una columna continua deexplosivo provocar la transformacin delexplosivo en un gran volumen de gases a elevada

    temperatura y presin. La velocidad a la que seproduce esta transformacin se denominavelocidad de detonacin, siendo su unidad demedida metros por segundo (m/s).

  • 7/18/2019 Mecanismos de Fragmentacion DE LA TRONADURA

    29/84

    La velocidad de detonacin es una caractersticaa tener en cuenta en la eleccin del explosivo. Seoptar por explosivos que detonan lentamente,dando lugar a que su energa se desarrolle de

    forma progresiva, cuando se vuelen rocas blandaso se requiera una fragmentacin gruesa,mientras que se debe escoger explosivos dotadosde elevada velocidad de detonacin cuando se

    pretendan fragmentaciones ms intensas enrocas duras.

  • 7/18/2019 Mecanismos de Fragmentacion DE LA TRONADURA

    30/84

    COMO MEDIR EL VOD?Pruebas de laboratorio

    una muestra cilndrica de explosivo, colocada en uncilindro de acero para ejercer cierto efecto deconfinamiento, sobre la cual se colocan dos sensoresde fibra ptica separados una distancia conocida quese conectan a un receptor de modo que cuando sedetona el explosivo es posible apreciar el tiempo quetarda en recorrer la detonacin entre los dos

    captadores. Conociendo la distancia exacta entre ellos,puede conocerse la velocidad de detonacin.

  • 7/18/2019 Mecanismos de Fragmentacion DE LA TRONADURA

    31/84

    CMO MEDIR EL VOD?

    Ensayos de campo

    Este mtodo se basa en la colocacin de un cable

    coaxial de resistencia calibrada a lo largo delbarreno cortocircuitando su extremo inferior. Elotro extremo de la sonda se conecta a ungenerador de corriente continua logrando astener un circuito elctrico sobre el cual es posible

    conocer su resistencia

  • 7/18/2019 Mecanismos de Fragmentacion DE LA TRONADURA

    32/84

    Durante el ensayo, el equipo de registro, estgrabando los valores de resistencia medidos agran velocidad, incluso hasta 2000 Hz (2000medidas por segundo) de modo que, cuando sedetona el barreno, la resistencia del circuito va

    variando porque se quema la sonda junto con elexplosivo, disminuyendo as la resistencia delcircuito. Gracias a la resistencia calibrada de lasonda, puede obtenerse la variacin de

    resistencia del circuito en funcin del tiempo, yexpresarla en metros de sonda destruidos porunidad de tiempo, o lo que es lo mismo, lavelocidad de detonacin del barreno.

  • 7/18/2019 Mecanismos de Fragmentacion DE LA TRONADURA

    33/84

  • 7/18/2019 Mecanismos de Fragmentacion DE LA TRONADURA

    34/84

  • 7/18/2019 Mecanismos de Fragmentacion DE LA TRONADURA

    35/84

  • 7/18/2019 Mecanismos de Fragmentacion DE LA TRONADURA

    36/84

    DENSIDADcuanto mayor es la densidad del explosivo, mayores la concentracin de carga para un dimetro debarreno determinado.

    La densidad relativa de los explosivos estcomprendida normalmente entre 0,8 y 1,5.

    La densidad es tambin un parmetro a tener encuenta en la carga de barrenos con agua en suinterior. La carga de explosivos de densidad

    inferior a 1,1 g/cm3 en barrenos con agua resultamuy laboriosa, ya que se hace muy difcil llenarcompletamente los barrenos dado que loscartuchos tienden a flotar.

  • 7/18/2019 Mecanismos de Fragmentacion DE LA TRONADURA

    37/84

    DIMETRO CRTICO

    Es el dimetro de una carga cilndrica por debajo delcual la onda de detonacin no se propaga o lo hace auna velocidad muy inferior a la nominal.

    MASA CRTICA

    Es la mnima cantidad de explosivo que se necesita

    para que se produzca la detonacin por efecto de unallama.

  • 7/18/2019 Mecanismos de Fragmentacion DE LA TRONADURA

    38/84

    RESISTENCIA AL AGUASe entiende por resistencia al agua a lacaracterstica por la cual un explosivo, sinnecesidad de cubierta especial, mantiene suspropiedades inalterables durante un periodo de

    tiempo en contacto con el agua. Las dinamitasgelatinosas, hidrogeles y emulsiones resistenperfectamente cuando son cargados en barrenoscon agua y por ello permiten su utilizacin en

    barrenos con agua en su interior. Sin embargo,los productos pulverulentos y Anfos no resisten alagua por el carcter soluble del nitrato amnico.

  • 7/18/2019 Mecanismos de Fragmentacion DE LA TRONADURA

    39/84

    En el caso de que la aplicacin del explosivo deba

    realizarse en voladuras bajo agua, se ha de tener encuenta que el explosivo a utilizar no solo debe sercapaz de soportar la presencia del agua sindisolverse, sino que debe mantener su sensibilidad de

    iniciacin y propagacin en estas circunstancias

    Por ltimo, cuando los barrenos presentansimplemente humedad, se pueden emplear

    prcticamente todos los tipos de explosivos siempreque el tiempo de permanencia de explosivo en elbarreno sea breve

  • 7/18/2019 Mecanismos de Fragmentacion DE LA TRONADURA

    40/84

    Para mitigar este efecto, se han desarrolladoproductos especficos, como por ejemplo, el Anforesistente al agua, que incorpora aditivos querecubren el prill de nitrato amnico de modo que

    no se disuelva en agua durante un cierto periodode tiempo.

  • 7/18/2019 Mecanismos de Fragmentacion DE LA TRONADURA

    41/84

    CALIDAD DE LOS HUMOSLos humos residuales son el conjunto de productosgaseosos resultantes de la reaccin de detonacindel explosivo entre los que se hallan vaporesnitrosos (NOx), vapor de agua, monxido de carbono

    (CO) y anhdrido carbnico (CO2).

    Los explosivos industriales poseen una composicintal que las reacciones qumicas que se producen

    generan humos de voladura de limitado contenidoen gases nocivos (CO y NOx), lo que indica que seproduce una reaccin qumica completa.

  • 7/18/2019 Mecanismos de Fragmentacion DE LA TRONADURA

    42/84

    No obstante, dado que, en general, lascondiciones de aplicacin se apartan de lascondiciones tericas, el nivel de gases txicos

    (CO, NOx, etc.) generados en las voladuras eselevado, pudiendo ocasionar molestias eincluso graves intoxicaciones a las personas.Por ello nunca se debe acceder a las

    inmediaciones de un frente despus de unavoladura, sin tener la seguridad de que se hanventilado los gases producidos en la misma,bien por medicin directa o clculo.

  • 7/18/2019 Mecanismos de Fragmentacion DE LA TRONADURA

    43/84

    TOXICIDAD

    Los productos nitrados, como lanitroglicerina, son vasodilatadores ycausan dolor de cabeza por inhalacin o

    absorcin cutnea. En contacto con la piel,pueden causar diversas alteraciones comodermatitis, decoloracin, etc. Es por elloque la manipulacin de los explosivos debe

    realizarse tomando las debidasprecauciones

    SENSIBILIDAD

  • 7/18/2019 Mecanismos de Fragmentacion DE LA TRONADURA

    44/84

    SENSIBILIDADSe puede definir la sensibilidad de un explosivo

    como el mayor o menor grado de energa deiniciacin que hay que trasmitirle para que seproduzca su iniciacin y, a continuacin, sudetonacin.

    Se pueden considerar diferentes aspectos relativos ala sensibilidad de los explosivos; unas afectan a laseguridad en la manipulacin (fabricacin,transporte y utilizacin) y otras a su iniciacin en lavoladura:

    Sensibilidad al detonador.Sensibilidad a la onda explosiva.Sensibilidad al choque y al rozamiento.

  • 7/18/2019 Mecanismos de Fragmentacion DE LA TRONADURA

    45/84

    SENSIBILIDAD AL DETONADOR

  • 7/18/2019 Mecanismos de Fragmentacion DE LA TRONADURA

    46/84

  • 7/18/2019 Mecanismos de Fragmentacion DE LA TRONADURA

    47/84

    SENSIBILIDAD DE LA ONDAEXPLOSIVA

    SENSIBILIDADALCHOQUEYAL

  • 7/18/2019 Mecanismos de Fragmentacion DE LA TRONADURA

    48/84

    SENSIBILIDAD AL CHOQUE Y ALROZAMIENTO

    Algunos explosivos industriales se inician cuando sonsometidos a acciones de impacto o friccin. Estacaracterstica viene delimitada mediante ensayos, demanera que todos los explosivos soportansensibilidades mnimas determinadas.

    Para establecer la sensibilidad al choque de unexplosivo se realizan ensayos normalizados, queconsisten en dejar caer un martillo sobre la muestradel explosivo a ensayar para determinar la altura decada mnima que produce la detonacin de lamisma.

  • 7/18/2019 Mecanismos de Fragmentacion DE LA TRONADURA

    49/84

    Asimismo, para determinar la sensibilidad alrozamiento, existe otro ensayo normalizadopara valorar la fuerza mnima de rozamientoque es capaz de soportar el explosivo sin que se

    produzca su detonacin.

    Estos ensayos tienen relacin directa con la

    mejora de la seguridad en la manipulacinindustrial de los productos explosivos y con laprevencin y reduccin de accidentes

  • 7/18/2019 Mecanismos de Fragmentacion DE LA TRONADURA

    50/84

    ESTABILIDAD QUMICA

    La estabilidad qumica de un explosivo es suaptitud para mantenerse qumicamenteinalterado con el paso del tiempo. La

    estabilidad est garantizada si lascondiciones de almacenamiento y el periodode almacenamiento son los adecuados ycorrectos, permitiendo al usuario tener un

    producto totalmente seguro y fiable para lostrabajos de voladura.

  • 7/18/2019 Mecanismos de Fragmentacion DE LA TRONADURA

    51/84

    Polvorn.-

  • 7/18/2019 Mecanismos de Fragmentacion DE LA TRONADURA

    52/84

    CARACTERSTICAS QUE DETERMINAN ASPECTOS DESEGURIDAD EN SU MANIPULEO, ALMACENAJE Y USO

    Higroscopiala higroscopicidad es la capacidad o facilidadpara absorber agua del medio ambiente y

    humedecerse. As por ejemplo, el nitrato deamonio es altamente higroscpico, mientras quela gelatina explosiva lo es muy poco. Loshidrogeles y emulsiones por naturaleza tienenelevada resistencia al agua, hacindose ms

    impermeables por sus fundas de polietileno.Pueden cargarse sin funda en taladros con aguaesttica,

  • 7/18/2019 Mecanismos de Fragmentacion DE LA TRONADURA

    53/84

    Estabilidad

    Los explosivos deben ser estables y nodescomponerse en condiciones ambientalesnormales. La estabilidad se controla por medio devarias pruebas de corta y larga duracin, siendo lams empleada la Abel Test que consiste en elcalentamiento regulado de una muestra delproducto explosivo durante un tiempo determinadoa una temperatura especfica, observndose si se

    presenta algn al momento en el que se inicia sucomposicin

  • 7/18/2019 Mecanismos de Fragmentacion DE LA TRONADURA

    54/84

    SensibilidadEs una medida de la facilidad con la que se puede iniciaruna reaccin explosiva fortuita o no prevista. El que unexplosivo sea ms o menos sensible depende de sucomposicin molecular, densidad, confinamiento,tratamiento recibido, tamao y distorsin de sus

    cristales, incremento de temperatura y otros factores.Los explosivos son sensibles en mayor o menor grado adiferentes factores externos, que pueden ocasionar sudisparo eventual o prematuro o, por lo contrario,desensibilizarlos. Entre ellos tenemos:

    - Al efecto mecnico (stress), como impacto y friccin.- A la temperatura ambiente (calor y fro extremos).- A la chispa elctrica y no elctrica, al fuego.- A la humedad prolongada.

  • 7/18/2019 Mecanismos de Fragmentacion DE LA TRONADURA

    55/84

    Resistencia a bajas temperaturas decongelacin

    Con el fro extremo la dinamita se endurece pero nopierde sus propiedades de detonacin. Al contrario, lamayora de hidrogeles y emulsiones sensibles aldetonador suelen perder sus cualidades con el froextremo y no detonan.

    Desensitivilizacin Es importante mencionar que en muchos explosivosindustriales ocurre que la sensibilidad disminuye alaumentar la densidad por encima de determinado valor,especialmente en los agentes que no contienen un elementosensibilizador como nitroglicerina, TNT u otros, pudiendollegar al extremo de no detonar

  • 7/18/2019 Mecanismos de Fragmentacion DE LA TRONADURA

    56/84

  • 7/18/2019 Mecanismos de Fragmentacion DE LA TRONADURA

    57/84

    Condiciones- Humedad

    - Temperatura- Ventilacin- Tiempo

    Pueden desestabilizar el explosivo y por ende acelerarsu descomposicin, El comportamiento del explosivoante las altas o bajas temperaturas, por ejemplo,determina las condiciones y tiempo mximo dealmacenamiento. Un explosivo muy higroscpico podra

    absorber y retener humedad hasta el punto de verafectada su estabilidad qumica. La nitroglicerina,puede, por esta razn, descomponerse en cidos ntricoy nitroso, con peligro de detonacin espontnea.

  • 7/18/2019 Mecanismos de Fragmentacion DE LA TRONADURA

    58/84

    CONDICIONES BSICAS DEPOLVORINES (ALMACENAMIENTO)

    Debe almacenarse la dinamita, la plvora y las guaspara minas separadas de los fulminantes ydetonadores

    Tratndose de cualquier tipo de explosivos o

    accesorio los que tienen ms tiempo almacenadodebern ser usados primero.Los explosivos y accesorios, cuyos envases presentenmanchas aceitosas escurrimientos de lquidos uotros signos de descomposicin, debern sereliminados segn el procedimiento respectivo.

    El terreno para instalar polvorines debe estar limpioy sin materiales que puedan transmitir el fuego,adems no debe tener humedad constante

  • 7/18/2019 Mecanismos de Fragmentacion DE LA TRONADURA

    59/84

    VIDA DE LOS EXPLOSIVOSEl tiempo, la humedad y los cambios de temperatura afectana las propiedades fsicas y caractersticas de tiro de losexplosivos, reduciendo paulatinamente su vida til. (Ejemplo:a los explosivos plsticos), cuya estructura de gel cambia conel tiempo, disminuyendo su plasticidad y viscosidad por

    prdida de burbujas de aire de la masa, que son generadorasde puntos calientes para la detonacin. Otros sufrendegradacin por endurecimiento o exudacin hasta el puntode inutilizarse. El almacenaje prolongado sin deterioro oprdida de sus propiedades originales es un factor

    importante para la seleccin de explosivos. Se determinamediante pruebas de larga duracin en depsitodenominadaslife test, las dinamitas, por ejemplo, tienen unavida til (shelf life) mayor de un ao, mientras que para loshidrogeles y emulsiones en muchos casos no es mayor de seismeses.

  • 7/18/2019 Mecanismos de Fragmentacion DE LA TRONADURA

    60/84

    POLVORN DE SUPERFICIE

  • 7/18/2019 Mecanismos de Fragmentacion DE LA TRONADURA

    61/84

    BALANCE DE OXIGENO

    Los elementos que normalmente constituyen laformulacin qumica de un explosivo (nitrgeno,carbono e hidrgeno) tericamente deben dar comoproductos de la explosin nitrgeno (gas), dixido decarbono y vapor de agua.

    Esto en caso de estar balanceados con un 94,5% denitrato de amonio y un 5,5% de kerosene (fueloil)

    (Mayor calor de explosin)

  • 7/18/2019 Mecanismos de Fragmentacion DE LA TRONADURA

    62/84

    MAL BALANCE DE OXIGENO

    Ecuacin 2, balance de oxigeno negativo, el oxigeno no alcanzaa oxidar completamente el Hidrogeno y el Carbono y segeneran humos toxicos (CO) y una baja cantidad de calor.

    Ecuacin 3, Balance de Oxigeno positivo, Sobra oxigeno luegode oxidar todo el Carbono y el Hidrogeno, se forman Gasesnitrosos, txicos para la salud.

  • 7/18/2019 Mecanismos de Fragmentacion DE LA TRONADURA

    63/84

  • 7/18/2019 Mecanismos de Fragmentacion DE LA TRONADURA

    64/84

    INFLUENCIA DE LASCARACTERSTICAS DE LA ROCA

    Generalmente se relaciona la volabilidad de una rocacon su dureza. Una roca ms dura exige una mayorcantidad de explosivo para ser volada. Esto no es exactopues adems del trmino dureza se debe incluir el

    termino fragilidad

    Una roca dura pero frgil (cuarcita por ejemplo)responde muy bien a esa onda primaria

    En el extremo opuesto, una roca blanda elsticaabsorbe la onda de detonacin deformndose sinfisurarse y en consecuencia la actuacin de los gases delexplosivo en la segunda etapa queda disminuida.

    CARACTERSTICASDELA

  • 7/18/2019 Mecanismos de Fragmentacion DE LA TRONADURA

    65/84

    CARACTERSTICAS DE LAROCA

    A . Densidad o peso especfico.B . Compacidad y porosidad.C . Humedad e inhibicin.

    D . Dureza y tenacidad.E . Frecuencia ssmica.F . Resistencia mecnica a la compresin ytensin.

    G . Grado de fisuramiento.H . Textura y estructura geolgica. Variabilidad.I . Coeficiente de expansin o esponjamiento.

  • 7/18/2019 Mecanismos de Fragmentacion DE LA TRONADURA

    66/84

    DENSIDAD

    Se define como la relacin entre la masa delmaterial y su volumen, siendo un factorampliamente usado como indicador generalde la mayor o menor dificultad que puedaencontrarse para romper a una roca, y en laprctica se relaciona con la macices y dureza,por tanto con el grado de compacidad o

    porosidad.

    POROSIDAD

  • 7/18/2019 Mecanismos de Fragmentacion DE LA TRONADURA

    67/84

    POROSIDADLa porosidad es la relacin del volumen total de los

    huecos existentes en una roca a su volumenaparente.La porosidad se expresa siempre en porcentaje delvolumen aparente del slido tomado como unidad,

    llamndose coeficiente de porosidad

    Experimento de saturacin de huecos.

    Caudal (m3/s) *Tiempo de Saturacin (s) = Volumen deHuecos m3

    % De porosidad = (Volumen de huecos/Volumen total)*100

  • 7/18/2019 Mecanismos de Fragmentacion DE LA TRONADURA

    68/84

    ESPONJAMIENTOEs el aumento de volumen que se produce en elmaterial rocoso al excavarlo. Se expresa medianteporcentaje de aumento sobre el volumen originalen el banco, denominndose

  • 7/18/2019 Mecanismos de Fragmentacion DE LA TRONADURA

    69/84

  • 7/18/2019 Mecanismos de Fragmentacion DE LA TRONADURA

    70/84

    HUMEDAD Todos los materiales ptreos poseen cierta humedad

    natural como resultado del contenido de aguaretenida en sus poros e intersticios. El grado de estahumedad puede determinarse hallando la diferenciade peso entre la roca tal como se presenta en suestado natural (ph) y el peso de la misma muestradespus de someterla a un proceso de desecacin.

    La porosidad y la humedad influyen en el rango detransferencia de las ondas de detonacin de lavoladura, por lo general amortigundolas, lo quedeber tenerse en cuenta al momento de planificar eldisparo.

    DUREZAYTENACIDAD

  • 7/18/2019 Mecanismos de Fragmentacion DE LA TRONADURA

    71/84

    DUREZA Y TENACIDADTcnicamente pordurezase entiende a la

    resistencia al corte y penetracin que presentanlas rocas a la perforacin, pero en la prctica seha hecho comn emplear el trmino para indicarsu comportamiento en la voladuraclasificndolas como: duras, intermedias yblandas. Es la tenacidad realmente laresistencia a la rotura, aplastamiento o

    doblamiento por lo que deberamos procurar elempleo de los trminos de: tenaces, intermediasy friables para indicar su comportamiento antelos explosivos.

    RESISTENCIASALA

  • 7/18/2019 Mecanismos de Fragmentacion DE LA TRONADURA

    72/84

    RESISTENCIAS A LACOMPRESIN Y TRACCIN

    Las propiedades de resistencia a la traccin ycompresin se usan a veces para clasificar lasrocas en cuanto a su facilidad de rompimientocon explosivos. Una caracterstica comn de las

    rocas y decisiva para

    el proceso de fragmentacin es su alto porcentajede resistencia a la compresin versus su baja

    resistencia a la traccin (tensin), que va de 10 a100. (la treinteava parte de la resistencia a lacompresin, se considera como resistencia a latraccin).

  • 7/18/2019 Mecanismos de Fragmentacion DE LA TRONADURA

    73/84

    RAZN DE POISSONEs el radio de contraccin transversal a expansinlongitudinal de un material sometido a esfuerzosde tensin, o sea, es una medida de su fragilidad.Cuanto menor el radio de Poisson, mayor la

    propensin a rotura.

  • 7/18/2019 Mecanismos de Fragmentacion DE LA TRONADURA

    74/84

    MODULO DE YOUNG

    Es una medida de la resistencia elstica o de lahabilidad de una roca para resistir ladeformacin. Cuanto mayor el mdulo de Youngmayor dificultad

  • 7/18/2019 Mecanismos de Fragmentacion DE LA TRONADURA

    75/84

  • 7/18/2019 Mecanismos de Fragmentacion DE LA TRONADURA

    76/84

    GEOLOGAYSUSEFECTOSENLA

  • 7/18/2019 Mecanismos de Fragmentacion DE LA TRONADURA

    77/84

    GEOLOGA Y SUS EFECTOS EN LATRONADURA

    A. Estratificacin o bandemientoB. Esquistocidad

    C. Fractura (joints, fisuras o juntas)

    D. Fallas (faults)

    E. Contactos

    INFLUENCIADE

  • 7/18/2019 Mecanismos de Fragmentacion DE LA TRONADURA

    78/84

    INFLUENCIA DEESTRUCTURAS

    Pocas estructuras o estructurasampliamente separadas

    - Interrupcin de las ondas ssmicas o de tensin.- Fallas de confinamiento.- A menudo enormes variaciones en dureza ydensidad entre los estratos (incompetencia).

    - Sopladura de taladros por escape de gases.- En perforacin, menor rango de perforacin ydesviacin cuando no se perforaperpendicularmente al bandeamiento.

  • 7/18/2019 Mecanismos de Fragmentacion DE LA TRONADURA

    79/84

    ESTRUCTURAS APRETADAS

    Normalmente son una ventaja, mejor transmisin delas ondas de tensin con mejor fragmentacin ycontrol del disparo.

    Las rocas con baja resistencia junto con bandeamiento

    apretado, con las lutitas y esquistos presentan buenafragmentacin.Algunos aspectos tcnicos pueden bajar costos enestas condiciones:

    Explosivos y cebos de menor velocidad y densidadson efectivos en estas rocas (areniscas, lutitas,esquistos, etc.).

  • 7/18/2019 Mecanismos de Fragmentacion DE LA TRONADURA

    80/84

  • 7/18/2019 Mecanismos de Fragmentacion DE LA TRONADURA

    81/84

    Estratificacin plana u horizontal

    La perforacin perpendicular a estratoshorizontales reduce la probabilidad de que se trabeno agarren los barrenos.

    Los taladros son verticales y rectos ya que estos

    planos no afectan por desviacin.En estas condiciones son factibles de aplicaropciones tcnicas en mallas, inclinacin de taladrosy sistemas de inclinacin para mejorar la voladura.

    Por otro lado estratos o discontinuidades en ngulopueden desviar los taladros.

  • 7/18/2019 Mecanismos de Fragmentacion DE LA TRONADURA

    82/84

    La existencia de planos de discontinuidad, fisurasen la propia roca, o su formacin en estratos,facilita la labor de actuacin de los gases de

    voladura al trabajar en ellas, adems de sobre lascreadas por la propia onda de detonacin

  • 7/18/2019 Mecanismos de Fragmentacion DE LA TRONADURA

    83/84

  • 7/18/2019 Mecanismos de Fragmentacion DE LA TRONADURA

    84/84