8/15/2019 Método de Holmberg

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1) MÉTODO DE HOLMBERG

Para construir túneles de grandes dimensiones, se usa taladros dediámetro cada vez mayores y eso implica el uso de mezclas explosivasen mayor cantidad. Por lo que para el diseño se tiene que poner mayor 

cuidado.Para facilitar el cálculo; holmberg dividi el frente a perforar en !secciones

•  " # seccin de corte $cut%• & # seccin de ta'eo $stoping section%• ( # seccin de alza $stoping%• ) # seccin de contorno $contour%• * # seccin de arrastre $lifters%

Diseño de sección de corte

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Corte con dos taladros vacíos

Corte con tres taladros vacíos

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Calculo de taladros or Hol!"er#

 

 "vance por disparo# primero se debe establecer el avance por disparo que está limitado por el diámetro del taladro vac+o y por ladesviacin de los taladros.

n avance razonable para un disparo debe ser superior al -! dela profundidad del taladro.

)onde#

/# profundidad del taladro $m%

0# diámetro del taladro vac+o $m%

 "v1disp 2 3.-! /

*stas frmulas son válidas si la desviacin de los taladros no sea mayor al 4

Calculo del "urden ri!er cuadrante

&5#

5.!0 si la desviacin de taladros $3.! a 5%

5.60 7 8 si la desviacin del taladro 95

)onde#

 &5# burden en el 5er cuadrante.

0# diámetro del taladro vac+o o equivalente.

  8# máxima desviacin de la perforacin.

: # desviacin angular $m1m%

# desviacin en el collar o empate $m%

AVANCE POR DISPARO (AV/DISP.) =

 

H= 0.15 + 34.1Ø –

39.4 Ø2

F= αH +

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/ # profundidad de taladro $m%

C$lculo de la concentración de car#a en el 1er cuadrante

Para diámetros pequeños# d < 5 = .>angefors y ?ihlstrom $5-@A% #

q=(   d0.032 )∗(3

2 )(√( B Ø  )3)∗(B− Ø 2 )

)onde#

B2concentracin de carga $?g1m% en el 5er cuadrante.

burden $m%

0# diámetro de taladro vac+o $m%

)# diámetro del talado de produccin $m%

%ara di$!etro !a&ores o cual'uier ta!año(

q=55d (√(  b Ø  )3)∗(B− Ø 2 )∗(   c0.4 )/Sanfo

)onde#

Canfo# potencia relativa por peso relativo al "D8E

(# constante de roca $cantidad explo1mA de roca%

( F3.4G3.HI para condiciones en que se desarroll el modelo $c#3.H!Jg1mA%

Eercicio(*l (x 6@5 está ubicado en el nivel 4!!3 en la mina encanto de la zona sur, por la dimensin del frente se ha visto conveniente avanzar de manera mecanizadacon un 'umbo boomer de un brazo y la limpieza con un scoop de 4.4 ydA.

Kariables de diseño

• LML 2 !!•  NCO 2 H-.--• LB) 2 !!.@ • Lesistencia a la compresin 2 A.AA MPa• )ensidad de la roca 2 4.@ t1 mA• )iámetro de broca $05 % 2 H! mm

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• de acoplamiento 2 3 • *ficiencia de perforacin 2 -!• >ongitud del barreno $>&% 2 54 pies• "ncho de labor 2 A.! m• "lto de labor 2A.! m• )istancia a una zona critica 2 533 m• )iámetro de broca rimadora$04 %2 535.@ mm• "ngulo de los taladros de contorno Q R 2 AS"• )esviacin angular Q: R 2 53 mm1m• *rror de emboquille QeR 2 43 mm• *specificaciones tTcnicas de los explosivos a usar#

)iseño de arranque#

*l siguiente diseño está basado en la metodolog+a sueca de Loger /olmbergcon algunas modificaciones para evitar algunas anomal+as y malos efectos enla voladura# Paso 5# avance por disparo según el diámetro de broca y longitud

de barra /aremos un arranque de cuatro secciones por tanto la profundidadde los taladros puede estimarse con la siguiente ecuacin#

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)onde#

(uando empleamos la broca de H!mm tenemos lo siguiente#

*sto quiere decir que con un solo taladro vac+o o de expansin de H! mm solose podr+a alcanzar un máximo de 5.@3! m de avance, y como ya calculamosel avance requerido es A.H6! m, por tanto, tenemos dos opciones. na esperforar taladros 'untos según la ecuacin para encontrar el taladro vac+oequivalente y otra es usar la broca rimadora.

Eptamos por la broca rimadora de 535.@ mm y tenemos#

 "hora vemos que aun usando la broca rimadora no se alcanza el ob'etivo,por tanto es necesario perforar más de un taladro vac+o para lo cual usaremosla ecuacin siguiente

Leemplazando la ecuacin con dos taladros 'untos perforados tenemos

 "hora tenemos#

(on dos taladros de expansin es más que suficiente para alcanzar hastaH.4A@ m de avance con una eficiencia de disparo al 533. Pero sabemos quees aceptable hasta un -! , lo cual es H.34H4 m.

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Paso 4. (álculo del &urden en el arranque *l cálculo es según la teor+a deáreas de influencia que se tiene a continuacin#

Por el principio de longitud de arco se sabe que#

Por tanto en nuestro diseño se tiene que#

 "hora calculamos el burden práctico $&5%

)nde#

• *p2error de perforacin $m%• *p2 $3.35 $A.H6!% U 3.34% 2 3.3!!• :2desviacin angular $m1m%• >2 3.35 m 2profundidad de los taladros $m%•  >2 $longitud de barra%V$eficiencia de perforacin% 2 54W x 3.-! 2 A.H6! m• e2error de emboquille $m% 2 3.34 m

*l burden práctico será#

Paso A. (alculo de la constante de roca QcR y otros factores

• Para calcular la constante de roca primeramente calculamos consumoespec+fico de explosivo con la formula modificada de "shby#

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•  "hora calculamosla constante de roca sueca QcR según la ecuacin

• Para más adelante predecir la fragmentacin es necesario conocer el

factor de roca Q"R esto calculamos según la ecuacin.

(unningham $5-A% indica que en su experiencia el l+mite más ba'o para Q"Rincluso en tipos de roca muy dTbiles es "2 y el l+mite superior es " 2 54. Puesen este caso tiene razn el macizo rocoso de consorcio minero horizonte esmuy fracturado y alterado, podr+amos decir que es geomecánicamente

incompetente.• Para complementar calculamos los siguientes factores#

Xndice de volabilidad de lilly $&O%

8actor de energ+a $8*%

PasoH. (álculo de concentracin de carga lineal de explosivo $q5%

*l cálculo se hará según la ecuacin#

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)nde#

• q52 (oncentracin lineal de carga $?g1m%• 052 )iámetro de perforacin $m% 2 3.3H!• 042 )iámetro del taladro vac+o $m% 2 3.5HA6 &•

&2 &urden $m% 2 3.44@ (• (2 (onstante de roca 2 3.A5• LYC"D8E2 potencia relativa en peso del explosivo referida al "D8E.

 *n este caso usaremos como explosivo el *M>*Z H! $LYC"D8E 2 66 2 3.66%

 "hora reemplazando en la ecuacin H.4@ y tenemos#

Cabemos que la longitud de carga $>c% es#

*ntonces#

 "hora el número de cartuchos por taladro$D cart.% será#

Paso !. Prediccin de la fragmentacin

 "qu+ entra a tallar el modelo JuzGLam.

)nde#

• Z2 tamaño medio de los fragmentos, cm. 2 R 2 43 cm•  " 2 factor de roca 2 -.A4• Be2 $q5V>c%2 3.6! x A.34! 2 4.46 ?g•  LYCanfo2 8uerza relativa x peso del explosivo con respecto al "D8E

$*mulexH!% 2 66

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• J 2 8actor [riturante $consumo espec+fico de explosivo% ?g1mA 2 (.* 23.A!

Leemplazando en la ecuacin anterior tenemos#

*ste resultado nos predice que no tendremos problemas de bancos porque eltamaño promedio esta por muy deba'o de R $43cm% que es la longitud de laparrilla de los echaderos. Ci queremos interpretar este resultado de maneratTcnica se podr+a decir que el !3 del material roto son menores o iguales a!.-H cm

*) O+D,- TE+-.O+,LE-

Con aquellas ondas que producen por la expansin de los gases, debidoa una reaccin violenta de explosin pero que tienes la caracter+stica decausar esfuerzos tensionales sobre la superficie en la cual se propagan.

/) O+D,- RE0R,CT,D,- RE0LE2,D,-

>as altas presiones de los gases, hacen que estos produzcan las ondascompresivas las cuales serán refractadas y refle'adas. >as ondascompresivas refle'adas cambiaran de signo $negativo% y se convertiránen ondas tensionales. *sta transformacin ocurrirá cuando las ondascompresivas arriben a una cara libre, cuando la masa rocosa cambie dedensidad o cuando ellas encuentran fallas geolgicas o planosestructurales, etc.*l fracturamiento de la roca comenzara en la cara libre o en cualquier discontinuidad donde las ondas compresivas son refle'adas.

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