UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA

UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA

ESCUELA ACADEMICA PROFESIONAL DE MINAS

CURSO: VOLADURA DE ROCAS

POR GABRIEL ESTEBAN HUAMANI

TEMA: VARIABLES DE DISEÑO

EL BURDEN (B), es la distancia mínima desde el eje de un taladro, al frente libre.

EL ESPACIAMIENTO es la distancia entre taladros de una misma fila.

ESTAS VARIABLES DEPENDEN DE:

Diámetro de perforación Propiedades de las rocas y los explosivos Altura de banco Grado de fragmentación Desplazamiento del material deseado Hay numerosas fórmulas para calcular el

burden. El rango varía de 25 a 40 D.

BURDEN Y ESPACIAMIENTO

EL ESPACIAMIENTO se calcula en función del burden, del tiempo de retardo entre taladros y de la secuencia de encendido.

ESPACIAMIENTOS PEQUEÑOS: EXCESO DE TRITURACIÓN ROTURAS SUPERFICIALES BLOQUES DE GRAN TAMAÑO POR DELANTE DE LA FILA

ESPACIAMIENTOS EXCESIVOS:

Fracturación inadecuada, con problemas de repies y un frente muy irregular, con resaltes de roca en la nueva cara del banco.

Burden (B).- Denominada piedra, bordo o línea de menor resistencia a la cara libre.

En la práctica, el burden se considera igual al diámetro del taladro en pulgadas, pero expresado en metros. Así para un diámetro de 3.5” el burden aproximado será de 3,5 m; conociéndose como burden práctico a la relación empírica:

Ø (pulg) = B (m) También se aplican las siguientes relaciones prácticas según

Langefors: B = 0,046 Ø (mm). Tomando en cuenta el tipo de explosivo en taladros de mediano a

gran diámetro, la relación será:Con dinamita: En roca blanda : B = 40 Ø En roca muy dura : B = 38 Ø Con emulsiones e hidrogel: En roca blanda : B = 38 Ø En roca muy dura : B = 30 ØCon Examón o Anfo En roca blanda : B = 28 Ø En roca muy dura : B = 21 Ø

VOLADURAS EN SUPERFICIE

• Comprende diferentes trabajos de explotación minera y obras de ingeniería; pero fundamentalmente nos referiremos a bancos.

• DIMENSIÓN DE LA VOLADURA (m3) .- Comprende el área superficial limitado por el largo del frente y el ancho o profundidad de avance proyectados (m2) por la altura de banco o de corte (H) en m.

• L x A x H = Volumen Total• Donde: • L : Largo en m.• A : Ancho en m.• H : Altura en m.

VOLADURAS EN SUPERFICIE

• El máximo diámetro a adoptar depende de la profundidad del taladro y recíprocamente, la mínima profundidad a la que puede ser perforado un taladro depende del diámetro, usualmente se expresa como:

• L = 2 Ø• Donde: • L : La mínima longitud del taladro, en pies.• Ø : diámetro del taladro, en pulgadas.• Ejemplo: Si Ø = 4” ; tendremos L = 2 x 4” = 8 pies.• Usualmente en la práctica, el diámetro adecuado

expresado en pulgadas es igual a la altura de banco en metros dividido entre cuatro.

• Ejemplo: • Para un banco de 6 metros de altura; 6/4 = 1.50 pulg = 1

½”

VOLADURAS EN SUPERFICIE

VOLADURAS EN SUPERFICIE

Ejemplo: Determinar el burden para un taladro de 4” cargado con anfo de 0,83 g/cc, en una roca volcánica de 2,85 g/cc .

B = 8,35 pies

1. COLUMNA EXPLOSIVA

INICIADORSUFICIENTE

TACOINERTE

CARGAEXPLOSIVACONFINADA

BURDEN

SOBREPERFORACIÓN

CARA LIBRE

FASES DE LA MECÁNICA DE ROTURA

DE UN TALADRO CON CARA LIBRE

TALADRO

ZONA DEAGRIETAMIENTO

RADIAL

ANILLO DEROCA

PULVERIZADA

ONDAS DE CHOQUE

REFLEJADAS

TENSIONES EN EL MACIZO ROCOSOCARA LIBRE

1. ESPACIAMIENTO ADECUADO

ESPACIAMIENTO

INFLUENCIA DE TALADROS CONTIGUOS

CARA LIBRE

2. ESPACIAMIENTO MUY CORTO (PROYECCIÓN EXCESIVA)

ESPACIAMIENTOSOBREROTURA

TENSIONES EN EL MACIZO ROCOSO

INFLUENCIA ENTRE

TALADROS

ANILLO DEROCA

PULVERIZADA

INFLUENCIA DE TALADROS CONTIGUOS

ANILLO DEROCA

PULVERIZADA

CARA LIBRE

3. ESPACIAMIENTO MUY AMPLIO (LOS TALADROS SE SOPLAN)

ESPACIAMIENTO

INFLUENCIA DE TALADROS CONTIGUOS

Cálculo del Burden.- •B1 = 1,5 Φ Cuando la desviación del taladro es ( 0,5% - 1 %)•B1 = 1,7 Φ- F (Si la desviación del taladro es mayor de 1 %.

Donde:

•B1 = Burden en el primer cuadrante.• Φ = Diámetro del taladro vacío, o el equivalente• F = Máxima desviación de la perforación.

•F = α H + β

Donde:

•α : Desviación angular • β : Desviación en el collar o en el empate • H : Profundidad del taladro.

MODELOS MATEMATICOS DE VOLADURA

Fórmula de Andersen:

Considera que el burden es una función del diámetro y longitud del taladro,

describiéndola así:

LB

Donde:

B : burden, pies

Ø : diámetro del taladro, en pulgadas.

L : longitud del taladro, en pies.

La relación longitud de taladro-burden o altura de banco, influye sobre el grado

de fragmentación.

MODELOS MATEMATICOS DE VOLADURA

MODELO MATEMÁTICO DE KONYA Y WALTER.-

Dxr

eB

5,1

2

Donde:

B : Burden; (pies)

Ρe : Densidad del explosivo (gr/cc)

Ρr : Densidad de la roca ; (gr/cc)

D : Diámetro de la carga explosiva; (pulg)

Diferencias entre Voladura Convencional

y Voladura Controlada

Relación de: espaciamiento a burden: E = (1,3 a 1,5) B.

Uso de taco inerte compactado.

Máximo acoplamiento

Columna explosiva: 2/3 de la longitud del taladro.

Taco inerte sólo para mantener al explosivo dentro del taladro, no para confinarlo.

Menor espaciamiento que burden: E = (0,5 a 0,8) B.

Desacoplamiento: Explosivo de menor diámetro que el taladro.

Carga explosiva lineal distribuida a todo lo largo del taladro.

El espaciamiento entre taladros en una voladura controlada depende del tipo de roca y diámetro de la

perforación.

Por lo general se puede partir de un valor de:

B/E = 1 ó B/E = 1,5

RESULTADO DEL DISPARO

EN RENDIMIENTO• SALIDA TOTAL O PARCIAL DEL DISPARO• FRAGMENTACIÓN

• DESPLAZAMIENTO Y FORMA DEL CONO DE ESCOMBROS• VOLUMEN DEL MATERIAL ROTO• ESPONJAMIENTO (PARA EL RECOJO Y RETIRO DE DETRITOS)• ROTURA HACIA ATRÁS (BACK BREAK)

• SOBRE EXCAVACIÓN• AVANCE DEL FRENTE• PROYECCIÓN FRONTAL Y LATERAL• NIVEL DE PISO (LOMOS)• ANILLADO, CORNISAS, SUBSUELO, ETC.

EN SEGURIDAD• PROYECCIÓN DE FRAGMENTOS (FLY ROCKS)

• TIROS FALLADOS

• GASES REMANENTES

• TECHOS Y CAJAS GOLPEADAS• (POSIBILIDAD DE DESPLOME)

• EXPLOSIVOS Y ACCESORIOS NO DETONADOS

CAUSAS USUALES DE FALLAS DE DISPAROS

Condiciones geológicas adversas

Taladros con agua

Taladrosperdidos

Cut - offs: cortes por diversos

motivos:geología y otros

Errores en el orden de

encendido de los retardos

Efecto Canal(Dead Pressing)

Presión de muerte,

densidad

Confinamiento insuficiente

Insuficiente disponibilidad

de energía

Mezclaexplosiva

Cebadoinsuficiente

Compatibilidad del cordón

Antigüedadde almacenaje

(edad-shelf life)

Errores de carga del taladro

CAUSAS

Inapropiada selección de

tiempos

Dispersiónde retardos

Golpe de agua(Water Hammer)

Mezcla de diferentes tipos o

marcas de detonadores de

retardo

Ejecución del Plan de disparo

Propagación

Errores de perforación

Errores de tiempos

Error con el tipo de iniciador o

incompatibilidad

C a r a L i b r e

Zona de tensión

Zona de tensión

Taladro Taladro

E x c a v a c i ó n

R o c a e s t a b i l i z a d a

GRACIAS POR SU

ATENCIÓN