147
A NAL ANA L ISIS VIBRACIONA VIBRA CIONAL L MODELO DE HOLMBERG HOLMB ERG & PERSSON PERSSON
293
ii . Supuestos:
La form formul ulac ació ión n de este este mode modelo lo se basa basa en las las sigu siguie ient ntes es supo suposi sici cion ones es:: ons era qu que a ve ve oc oc a e e on onac n e exp os os vo vo es es n n a. Supo Supone ne la colu column mna a expl explos osiv iva a como como una una líne línea a cont contin inua ua de pequ pequeñ eñas as carg cargas as puntual puntuales es (modelamie (modelamiento nto cilíndrico cilíndrico). ). Supone que la veloci locid dad peak de partíc rtícu ula, asocia ciada a cad cada eleme emento de carga carga,, es numéri numéricam camen ente te aditi aditiva. va. No se cons consid ider era a la velo velocid cidad ad de part partíc ícul ula a como como vect vector or..
iii.Restricciones: iii. Restricciones:
No cons consid ider era a el tama tamaño ño de la tron tronad adur ura. a. Se obvia via la infl influ uencia cia de los los ret retard ardos y la secue cuencia cia de inic inicia iaci ció ón sob sobre las las vibraciones. No se cont conte empla mpla el grad grado o de conf confin inam amie ient nto o del del expl explos osiv ivo o dent dentro ro del del tiro tiro ni el acoplamiento.
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A NAL ANA L ISIS VIBRACIONA VIBRA CIONAL L MODELO DE HOLMBERG HOLMB ERG & PERSSON PERSSON
294
iv.. Análi iv An álisi si s: Si bien bien el mode modelo lo omit omite e la infl influe uenc ncia ia de los los tiem tiempo pos s de reta retard rdo o sobr sobre e las las vibr vibrac acio ione nes, s, se debe tener en cuenta ue los valores obtenidos or el modelo serán su eriores a los encontrados en terreno, ya que en este caso las cargas detonan en forma secuencial. De for forma anál análo oga, ga, si se trab rabaja aja con con car cargas desaco sacop plad ladas a las las par paredes edes del tir tiro, las velo veloci cida dade des s de part partíc ícul ula a prod produc ucto to de la tron tronad adur ura a será serán n meno menore res s a las las pred predic icha has s por por el mode modelo lo.. Lo mism mismo o ocur ocurri rirá rá a medi medida da que que el conf confin inam amie ient nto o del del expl explos osiv ivo o dent dentro ro del del tiro disminuya disminuya.. El monit onito oreo reo de vib vibraci racion one es ara el caso de Reservas Norte es del ti o cam o cerc cercan ano, o, en dond donde e las las cara caract cter erís ísti tica cas s de la colu column mna a expl explos osiv iva a tien tienen en gran gran impl implic ican anci cia a en los resultados obtenidos. Es por esto que el modelo que más se adecúa a esta faena es el de Holmberg and Persson, ya que considera el largo de la columna explo xplosi siva va y la con concen centra tración ción line lineal al de carg carga a, ade además más de la dis distan tancia cia entr ntre la carg carga ay el punto de interés y algunos coeficientes que pretenden caracterizar el comp compor orta tami mien ento to de la roca roca y de la onda onda..
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A NAL ANA L ISIS VIBRACIONA VIBRA CIONAL L MODELO DE HOLMBERG HOLMB ERG & PERSSON PERSSON
295
Comparación Compara ción Mode Modelos los De Devine vine y Holmebe Holmeberg rg & Pe Persson rsson 6000
Modelo Devine Modelo Holmberg & Persson
5000 ] s / 4000 m m3000 [ V 2000 P P 1000
0 5
10
15
Distancia [m]
20
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A NAL ANA L ISIS VIBRACIONA VIBRA CIONAL L ANTES A NTES DEL DISPA DISPA RO
296
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149 297
A NAL ANA L ISIS VIBRACIONA VIBRA CIONAL L DESPUES DEL DISP DISPA A RO
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A NAL ANA L ISIS VIBRACIONA VIBRA CIONAL L CARACTER CARA CTERISTICAS ISTICAS DEL DISP DISPA A RO NORMAL Diseño nominal actual 4.2 (m) x 3.8 (m)
CARACTERISTICAS DISPARO NOMINAL
Ancho
[m]
Alto [m] [m] Línea de gradiente Ecuador [m] Densidad Rx [gr/cc] Radio del arco [m] [m2 ] Area de Sección Longitud perforación [m] [m3 ] Volumen a remover Tonelaje a remover [ton ] Diámetro de perforación [mm] . [#] Tiro de alivio - 6´ [m] Long. taco [m] Total To tal de p erf. [m/m3] Perf especifica [kg/m] Carga lineal ANFO
) m ( a r u t l A
Anch o (m)
298
Factor de carga
[kg/m3]
4.2 3.8 1 0.7 2.7 2.1 14.1 3.8 53.5 144.3 45 2 0.8 201.4 3.77 1.43 3.0 2
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150
A NAL ANA L ISIS VIBRACIONA VIBRA CIONAL L CARACTERISTICAS DEL CUELE
299
0.0
. 0.5
5
6 ] m [ a r u0.0 t l A
2ms0.27 1ms 3ms 4ms
5 0.65
0.48
4
6
- .
-1.0 -1.0
6
4
3
3
6
5
-0.5
0.0
1
5
0.44
0.5
1 .0
Ancho (m)
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300
A NAL ANA L ISIS VIBRACIONA VIBRA CIONAL L EJEMPLO EJEMPL O DE DESVIACION DESVIACION DE LOS TAL TALADROS ADROS Desvación tiros contorno y aux. de contorno Sección 4.2 [m] x 3.8 [m] 3
Restos perf.
2
Collar real.
] m [ 1 a r u t l A
Contorno teorico Contorno real
0
Collar teórico
-1 -2 -3
-2
-1
0 Ancho (m)
1
2
3
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151
A NAL ANA L ISIS VIBRACIONA VIBRA CIONAL L - EJ EJEMPL EMPLO O DE MEDICION DE SOB SOBRE-EXCA RE-EXCAV VA CION
301
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A NAL ANA L ISIS VIBRACIONA VIBRA CIONAL L - EJ EJEMPL EMPLO O DE SOBRE-EXCAVACION Y AVANCE Diseños
Nº datos
Teórico Actual
15
Prom Desv
302
Area< labor Sobre excavación [m 2] % 14.07 0.00 1 7. 4 6 2 4. 09 0.38 2.70
“Resumen cuantificación de la Sobre Excavación”
Nº datos Actual
15
Prom Desv
Avance [cm] 321.40 10.22
% 84.58 2.70
“Resumen avance de disparo actual” Dr. Vidal Navarro Navarro Torres – Consultor Intercade Intercade
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152
ANA A NAL L ISIS VIBRACIONA VIBRA CIONAL L - EJ EJEMPL EMPLO O DE MONTA MONTA J E DE GEOFONOS
303
Geófono Derecho
Geófono Izquierdo
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ANA A NAL L ISIS VIBRACIONA VIBRA CIONAL L - EJ EJEMPL EMPLO O DE REGISTRO DE VIBRACIONES
304
Re i st st ro ro d e V ib ib ra rac ió ió n Di s ar o #1 400 300 ] 200 s / m 100 m 0 [ V-100 P P-200
-300 -400 .
.
.
0.06
0.08
.
Tiempo Tiempo [seg]
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153 305
ANA A NAL L ISIS VIBRACIONAL VIBRA CIONAL - EJ EJEMPL EMPLO O DE REGISTRO DE VIBRACIONES
Geófono Caja Derecha
100 80 60 ] 40 s / m 20 m 0 [ V -20 P P -40 -60 -80 -100 0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
Tiempo [seg]
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306
ANA A NAL L ISIS VIBRACIONA VIBRA CIONAL L - EJ EJEMPL EMPLO O DE REGISTRO DE VIBRACIONES
Geófono Caja Izquierda 400 300 ] s /
200 100
m m 0 [ V -100 P P -200
-300 0.00
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
0.70
0.80
Tiempo [seg]
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154 307
ANA A NAL L ISIS VIBRACIONA VIBRA CIONAL L - EJ EJEMPL EMPLO O DE AJ AJUSTE USTE DE VIBRA VIBRACIONE CIONES S Ajus Aj us te Dat os de Vi br braci ación ón , Mod elo Cer Cercano cano H&P Nivel Sub 6 El Teniente Teniente Soletanche Bachy Septiembre - 2006
y = 1215.8x1.8005 R2= 0.9549
] s V / P m P m [
100
10 0.1
1.0
Factor Fa ctor H&P
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308
ANA A NAL L ISIS VIBRACIONA VIBRA CIONAL L - EJ EJEMPL EMPLO O DE ESTIMACION DE PPVC Roca
Densidad Velocidad Onda P <
CMET Pórfido Andesífico Pórfido Dioritico
gr/cm 3 . 2.84 2.71
m/s , 5175 4700
UCS Mpa 123 144
Resistencia E Tracción Dinaminco Mpa Gpa 14 16
64 47
PPVc
4 x PPVc
mm/s
mm/s
mm/s
566 800
1132 1600
4528 6400
En las tres ultimas columnas se muestran el valor del PPVc, donde ½ x PPVc se definir inirá á como omo el nive ivel sob sobre el cua cual se cre crean nue nuevas vas fra fractu cturas ras y 4 x PP PPVc Vc se defin efine e como como el nive nivell sobr sobre e el cual cual se prod produc uce e un inte intens nso o de frac fractu tura rami mien ento to.. Las Las dife difere renc ncia ias s en el valo valorr del del PP PPVc Vc refl reflej ejan an la impo import rta ancia ncia que tien tiene e esta establ blec ecer er,, , dire irecta ctament mente e rela relac cion ionado con sus prop ropied iedades geome omecán cánica icas y con condici dicio ones nes loca locale les s y, por por tant tanto, o, debe deben n ser ser estim stima ados dos en form forma a inde indepe pend ndie ient nte, e, no solo solo en cada cada mina sino en cada dominio geomecánico de la misma. Todas las pruebas se desarrollaron en el sector denominado CMET, pues aun no se accedía a desa desarr rrol ollo los s pert perten enec ecie ient ntes es a los los otro otros s dos dos tipo tipos s de roca rocas. s.
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155
A NAL ANA L ISIS VIBRACIONA VIBRA CIONAL L - EJ EJEMPL EMPLO O DE SIMULACION SIMULA CION TAL TALADROS ADROS DE CONTORNO CONTORNO
309
Rango mm/s 5000 15000 15000 30000 30000 45000 45000 ∞
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A NAL ANA L ISIS VIBRACIONA VIBRA CIONAL L - EJ EJEMPL EMPLO O DE SIMULACIONE SIMULA CIONES S DE VA VA RIAS ZONAS ZONA S Pr i m er t i r o r an u r a
Ti r o au x i l i ar d e c o n t o r n o
I
Ti r o s d e c o n t o r n o
II Rango mm/s 580 1160 1160 4660 4660 5000 5000 ∞
310
III Nivel de Daño
Extensión de Fracturas Pr eexistente Creación de Nuevas Fracturas Intenso Fracturamiento Intenso Fracturamiento
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156 311
A NAL ANA L ISIS VIBRACIONA VIBRA CIONAL L - EJ EJEMPL EMPLO O DE SIMULACIONE SIMULA CIONES S DE ANAL ANA L ISIS DE RETA RETA RDOS Retardo Serie 1 2 3 4 5 6 8 9 10 3 4 5
MS MS MS MS MS MS MS MS MS LP LP LP
7 8 9 10 11 12
LP LP LP LP LP LP
Nº Nominal Minimo Promedio Máximo [ms] [ms] Datos [ms] [ms] 5 25 25 25 26 5 50 46 49 54 5 75 67 74 79 3 100 93 97 105 3 125 126 130 134 4 150 151 154 157 3 200 203 203 203 3 250 249 249 249 3 300 319 319 319 30 600 606 619 650 28 1000 1048 1068 1088 32 1400 1506 1513 1519 26 25 99 64 20 32
2400 3000 3800 4600 5500 6400
2501 3165 3856 4914 5657 6855
2562 3286 3947 5099 5708 6882
2614 3415 4031 5283 5765 6908
Desviación St Exactitud c/r Nominal [ms] [%] [ms] [%] 0.6 2.3 0 1.0 3.3 6.8 -1 -1.7 4.8 6.6 -1 -1.9 6.7 6.9 -3 -2.7 4.0 3.1 5 4.2 5.7 3.7 4 3.0 ... 0.0 3 1.5 ... 0.0 -1 -0.5 ... 0.0 19 6.2 21.1 3.4 19 3.2 20.0 1.9 68 6.8 9.2 0.6 113 8.0 . . . 57.1 2.2 162 6.8 102.7 3.1 286 9.5 73.2 1.9 147 3.9 130.2 2.6 499 10.8 54.2 1.0 208 3.8 37.5 0.5 482 7.5
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312
A NAL ANA L ISIS VIBRACIONA VIBRA CIONAL L - EJ EJEMPL EMPLO O DE DISTRIBUCION DISTRIB UCION DE TIEMPOS DE RETA RETA RDO Curvas de Distruci ón de Tiempo de Retardo Serie LP
12 LP
11 LP
7 LP 9 LP 8 LP
0 0 5 1
0 0 0 2
0 0 5 2
0 0 0 3
0 0 5 3
0 0 0 4
0 0 5 4
0 0 0 5
0 0 5 5
0 0 0 6
0 0 5 6
0 0 0 7
0 0 5 7
Tiempo de Retardo [ms]
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157
ANA A NAL L ISIS VIBRACIONA VIBRA CIONAL L - EJ EJEMPL EMPLO O DE DISTRIBUCION DISTRIB UCION DE ENERGIA
313
Kg/t 0 1.25 1.25 2.5 5 2.5 5 20 ∞ 20
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A NAL ANA L ISIS VIBRACIONA VIBRA CIONAL L - EJ EJEMPL EMPLO O DE RESULTA RESULTA DOS DE FRAGMENT FRA GMENTA A CION
314
“Digitalización de imagen diseño para uno de los casos del diseño actual”
“Digitalización de imagen diseño para uno de los casos del diseño propuesto”
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158
ANA A NAL L ISIS VIBRACIONA VIBRA CIONAL L - EJ EJEMPL EMPLO O DE CURVA CURVA GRANUL GRA NULOMETRICA OMETRICA
315
Granulometria post tronadura 100 90 80 o 70 d a 60 l u m50 u c A40 %20 20 10 0
Diseño propuesto Diseño actual
0
1
in
10
1 00
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316
5. A PLICACIO PLICACION N AVANZ AVA NZA A DA DE SISMO SISMOL L OGI OGIA A EN MINA MINAS S
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159 317
DINAMICA DE LOS SUELOS Y ROCAS INTRODUCCION Mecánica, ramo da física que tr ata da energía de las fuerzas, envolviendo el estudio de sus efectos nos cuerpos. Mecánica: • Estática, estudia las fuerzas actuantes en un . cuenta la masa y al fuerza. • Cinemática, estudia el movimiento sin tomar en cuenta las fuerzas actuantes y l a masa del cuerpo. Considera a distancia, velocidad, aceleración y tiempo. Dinámica, fundamentada en la Segunda Ley de • Newton , estudia el movimiento teniendo en cuenta las causas de este (genéricamente fuerzas). Considera la masa; fuerza fuerza;; aceleración; impulso; cuantidad de movimiento li neal; neal; cantidad de movimiento angular; y la i nercia. Pioneros de la dinámica: 1564 - 1642): 1642): Movimi ento Galileo Galilei (Sec. XVI: 1564 uniformemente acelerado, acelerado, movimiento pendular, pendular, pr incipio da inercia que son ideas persuasoras de la mecánica Newtoniana XVIII:1643 -1727 -1727 ): Ley de inerci a, ley Isaac Newton (Sec. XVIII:1643 fundamental fundamental da dinámica y ley de la acción y reacción.
Importancia de la dinámica: • A escal a glo bal (avalos sísm ico s, por ejempl o); • A escal a da acti vid ades human a ( fun daci ones de estructura estructuras, s, abertu abertura ra de minas, minas, estabil estabilidad idad de túneles, túneles, etc.); • , as fracturas fracturas))
F m.a La aceleración aceleración adquirida “a” por un cuerpo, cuya masa “m ” , es directamente directamente proporcional à la resultante d w las fuerzas fuerzas “ F” que sobre ese cuerpo actúan actúan Dr. Vidal Navarro Navarro Torres – Consultor Intercade Intercade
318
APL A PLICA ICACIONES CIONES DE DINA DINA MICA DE LOS SUELOS Y ROCAS Geofísica: Prospección sísmica (refracción y reflexión) Sismología: Sismicidad natural e inducida Ingeniería civil: Sujeto a Cimientos cargas dinámicas. Estructuras de refuerzo. Ingeniería de Minas: Desmonte de rocas con explosivos. Fragmentación (por trituración de impacto). Estabilidad dinámica de taludes
Rematar de estacas. Control de las vibraciones. Escarificabilidad. Golpes de terreno Perf Pe rfor orac aciión or er ercu cusi sión ón.. Microssismos e estabilidad de escavación.
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160 319
LA PROPAGACION DE LAS ONDAS DE TENSION Enel siglo siglo XIX XIX fuedesarrol fuedesarrolla ladala dala teorí teoría a de la propa propaga gació ción n delas ondaselá ondaselástic sticaspor aspor Stoke Stokes, s, Poisso Poisson,Ray n,Rayle leigh igh,, entreotros. entreotros.
Ondas ndas volumé volumétri trica cass (pene penetra tran n no inter interior ior do maciz macizo) o) y son dos: dos:
Ondas Ondas P, primar primarias ias,, longitudi longitudina nales les o de compre compresión. sión. Las Las veloci velocidad dades es de propagac propagación ión (v) son altas altas;;
On da das S, s ec ec un un da dar ia ias, t ra ran sv sv er er sa sal es es o d e c o rt rt e. e. L a v el el oc oc id id ad ad d e r o a ac ió ió n v é i nf nf er er irir a l as as d as as o nd nd as as P n n n ó ó i ó i i n n ó ó e s e s i i e s r r r c c p p p t a t a m m m Material en l a l a o o i i o C } C } D D C } reposo
ondas P (Primarías)
Dirección de propagación
Ondas S (Secundarias)
Dirección de Propagación
Ond as as s up up er fifi ci ci al al es es (s e pr op op ag ag a a l o l ar ar go go d e l a s up up er er fifi ci ci e, e, p os os ee een g r an an de des l on on gi gi tu tud es es , b aj aj as as frecue frecuenci ncia as e < atenua tenuació ción) n) y son dos: dos:
On da das Ra l ei ei h , u e o ri ri i na nan l a d ilil at atac i ón ón d is is to to rs rs ió ió n d el el m ed ed io io s e ú n u na n a o rb rb itit a el el í t i ca ca, l a a m l itit ud ud d e l as as partí partícula culass decre decrecen cen abrupta abruptame mente nte con a profundida profundidad. d. A v < ondas ondas S;
On da das L ov ov e, e, s on on d e c or or te te q ue ue o ri ri gi gi na nan l a v ib ib ra rac ió ió n t ra ran sv sv er er sa sa l d e l as as p ar ar títíc ul ul as as en el s en en titi do do h or or iz izo nt nt al al s u veloci velocidad dad de propagac propagación ión es superior superior a las las das das ondas ondas Rayle Rayleigh. igh.
Ondas L (de Love)
Ondas R (de Rayleigh)
Dirección de Propagación
Dirección de Propagación
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320
LA PROPAGACION DE LAS ONDAS DE TENSION Característic Características as de las ond as
Fr ent e d e On d a: c o n j u n t o d e t o d o s l o s p u n t o s o p ar c u as , en e er e r m n a o n s an e, q u e s e es p azan c o n el m is is mo mo m ov ov im im ie ien to to (f as as e) e) e v el el oc oc id id ad ad , en d et et er er mi mi na nad o lugar lugar do espac espacio io o mate materia rial. l.
Velocid locida ad de prop propa agaci gación ón ( v ): to d a o n d a o f r en t e d e
v
v
o n d a s e p r o p ag a c o n u n a v el o c i d ad q u e d ep en d e d o m ed ed io io , d e l a n at at ur ur al al ez eza d e l a o nd nd a y d el el t ip ip o d e o nd nd a. a. L a v el el oc oc id id ad ad d ep ep en en de de t am am bi bi én én d e l a p re res ió ió n, n, t em em pe per at at ur ur a, a, d en en si si da dad d e l a c om om p o si si ci ci ó n e f as es es d o m ed i o, o, m as q ue ue aquí aquí no serán serán conside considerad rados. os.
L on on gi gi tu tu d d e o nd nd a (
distanci ncia a entre entre dos punto puntoss λ ): es la dista d e l a m i s m a f as e o m i s m o m o v i m i en t o d e d o s o n d as c on on se sec ut ut iv iv as as , o d is is ta tan ci ci a en tr tr e d os os c re res ta tas o v al al le les d e .
Pico
v
Frecue Frecuencia ncia (f): (f): es el n ú m er o d e o n d as q u e p as an en d et et er er mi mi na nad o p un un to to en l a u ni ni da dad d e t ie iemp o. o. L a u ni ni da dad d e frecue frecuenci ncia a es el Hertz ertz (Hz (Hz). Asi, Asi, 10Hz 10Hz signif significa ica 10 ondas ondas/s /s;; 600kH 600kHzz signific significa a 600 600 000 000 ondas/ ondas/ss (donde (donde,, k = 1000 1000). ).
Am plititud ud Ampl
valor o despl desplaz aza amiento miento máxim máximo o de las las (A): es el valor partí partícul culas as del del medio medio sobre sobre el efec efecto to de las las ondas ondas.. La parte parte s up up er er io io r es el p ic ic o y l a p a rt rt e i n f er er io io r es el v al al le le d e l a o nd nd a
Un periodo de ciclo
Vale Puntos de misma fase
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163 325
EJEMPLO DE LA LAS S c P DE AL ALGUN GUNAS AS ROCAS 0
1
2
3
4
5
7 Km /sec
6
Suelo Aippable Arena
Marginal zone Not Rippable
Arcilla Carbón Esquisto Arenisca
Cuarzo
Caliza / Dolomita Sal
Tiza
Anhidrita Basalto / diabasa Gabro Ggranito Gneiss Otro
Agua
Aire
Hielo
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326
EJEMPL O DE A L GUNAS PROPRIEDADES EJEMPLO PROPRIEDADES DINAMICAS DIN AMICAS DE LAS LA S ROCAS ROCAS Tipo de rocha
Localização
Anfibolito Andesite Basalto Basalto Basalto Conglomerado Diabase Diorite Dolomite Gabro Gneisse Gneisse Granito Granito Granito Graywacke Gesso Calcário Calcário Mármore Mármore Filite Quartzito
Califórnia Nevada Michi Michi an Colorado Nevada Utah Nova Iorque Arizona Ilinóis Nova Iorque Idaho Nova Jersei Geórgia Maryland Colorado Alasca Canada Alemanha Indiana Nova Iorque Tennessee Michigan Minnesota
Sal Arenito Arenito Xisto Xisto Xisto Xisto Xisto Ardósia, Piçarra Tufo vulcânico
Canada Alasca Utah Colorado Alasca Utah Pensilvânia Pensilvânia Michigan Nevada Japão
Massa volúmica (Mg/m3)
Módulo de Young (GPa)
CUS (MPa)
Resistência à tracção (MPa)
2.94 2.37 2.70 2.62 2.83 2.54 2.94 2.71 2.58 3.03 2.79 2.71 2.64 2.65 2.64 2.77 2.62 2.30 2.72 2.70 3.24 2.75 . 2.20 2.89 2.20 2.47 2.89 2.81 2.72 2.76 2.93 2.39 1.91
92.4 37.0 41.0 32.4 33.9 14.1 95.8 46.9 51.0 55.3 53.6 55.2 39.0 25.4 70.6 68.4 63.8 27.0 54.0 48.3 76.5 84.8 . 4.6 10.5 21.4 9.0 39.3 58.2 31.2 30.6 75.9 3.7 76.0
278 103 120 58 148 88 321 119 90 186 162 223 193 251 226 221 22 64 53 127 106 126 629
22.8 7.2 14.6 3.2 18.1 3.0 55.1 8.2 3.0 13.8 6.9 15.5 2.8 20.7 11.9 5.5 2.4 4.0 4.1 11.7 6.5 22.8 23.4 . 2.5 5.2 11.0
36 39 107 15 130 216 101 113 180 11 36
5.5 17,2 1.4 2.8 25.5 1.2 4.3
Ar, Água e rochas Rocha
V p (m/s)
Depósitos minerais de E.U.A. e Portugal vc(m/s)*
Tipo de depósito Pórfiro de cobre
V p (m/s) Minério
V p (m/s) Rocha encaixante
Óxido: 1620
3810
Ar
330
Água
1400 – 1700
Camada meteor
250 – 1000
Aluviões
300 – 1000
Pórfiro de cobre
1860
3350
Areiasaturada
1200 – 1900
Cu disseminado em skarn
2130
3050
Argila
1100 – 2500
W disseminado em tactita
3970 –10150
2700
Marga
1800 – 3200
W disseminado em tacita
5210 – 7200
3050 – 3930
Arenito
1800 – 3200
Gesso
3100 – 3600
Sulfuro:2670 Misto: 2160
0.93 – 1.65
Sulfuro maciço Cu-Zn
3200
1770
Filão de Ag
1420 – 3050
1220 – 3930 2400 – 3660
Anidrite
4500 – 5800
Filão de Au – Ag
610 – 1800
Calcário
3400 – 6000
0.28 – 0.50
Ouro em aluvião
2740
4880
Dolomites
5000 – 6000
0.19 – 0.23
Ouro em aluvião
1520
2870 – 5550
Sal maciço
4300 – 7000
0.16 – 0.26
Ouro em aluvião
1220
3050
Quartzitos
5100 – 6100
0.82 – 0.98
Fosfatosedimentar
1220
3050
Xisto (Ardósia)
2400 – 5000
0.50 - 1.00
Talco em dolomite e gneise
5550
2010 – 3380
Gneisse
3100 – 5400
0.77 – 1.30
Barita em prazer
4570
1620 – 2350
Granito
5000 – 6200
0.55 – 0.70
Filão de WO 3 em xisto
6462
Nota: Média de 14
Gabro
6400 – 6800
0.68 – 0.75
Filão de WO 3 em xisto
4662
registos
Basalto
5500 – 6300
0.70 – 0.80
Filão de WO 3 em xisto
4663
5100 m/s
Dunita
7500 – 8400
Filão de WO 3 em xisto
5000
MinaPanasqueira
Diabasa
5800 - 7100
Filão de WO 3 em xisto
4091
2.68 – 3.68
Fuente: Tesis de Doctorado Vidal N Torres, 2003 . Dr. Vidal Navarro Navarro Torres – Consultor Intercade Intercade
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164 327
PROPAGA PROP AGACION CION DE LAS LA S ONDAS SIMICAS Fuente de Energía
DIRECTA DE RAYOS
GEOFONOS
RAYO REFLEJADO
FRENTE DE ONDAS
v1
RAYO REFRACTADO
v2
RAYO DE ONDAS RAYO CON REFRACCION TOTAL
V1
RAYO REFRACTADO
Cuando hay refracción total r=90
V1 = Velocidad de las ondas de propagación en la capa 1 V2 = Velocidad de las ondas de propagación en la capa 2
Sen I = V1/V2
0 0 10
Silt/ Clay
20
Sand
40
20 ) m30 ( H T P 40 E D
60
Fine Sand
50 60
gravel
70
bed rock
T MI E m (
s )
80
100
Fig. 8 : Optima reflexión compensar sección de Dryden, Ontario, mostrando un lecho de roca valle encajonado. Dr. Vidal Navarro Navarro Torres – Consultor Intercade Intercade
328
PROPAGA PROP AGACION CION DE LAS LA S ONDAS SIMICAS P
Superfície
v 1
i
v2 d2
v1
1 2
r
=
1,2
e
v1 d1
sen i
Coeficiente de reflexión reflexión R 1,2entre los medios medios 1 y 2, para la incidencia incidencia normal (i=0 )
Sen e
=
v1
Sen r
v2
=
v2 d2 - v1 d1 v d v d
Al producto V-d se le denomina impedancia impedancia acústica :
Lei de Snell
i = e (ley de reflexión)
sen i =
v1
sen r
2 Cuando r=90° , refracción refracción total
sen i = sen I =
v1 v2
V: velocidade d: massa volúmica
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165 329
ONDAS DIRECT DIRECTA S, REFL REFLEJA EJADAS DAS Y REFRACTADAS P
S
G2
G1
R
G0
Ondas refractadas: Un rayo refractado recorre recorre el camino PB + BB x + B xG x = 2 PB + BB x ya que PB = B G x Por otra parte PB = h/cos i. Como la refracción es total, se tiene que:
sen i
h
sen 90°
v o
A1
A2
A0
B2
Ondas directas: 1=
1
=
2
2
OFFSET
Di re ct ct Ar Arr vi a l: S = Sour ource ce
Re fr ac act io n:
El segundo término que hay que calcular, BBX, vale:
BBx= x-2 PS = x-2h tg i = x-2h (sen i/cos i) Sustituyendo los valores del seno y coseno hallados y agrupando:
Ondas reflectidas:
BBx = x-2h V0 /(V12-V02 ) 2
X
X
X
+
T = (2 PB/V0 ) + (BB x /V1 )
2
Sustituyendo PB y BBx :
2½
2
=
2
=
½
El tiempo que tarda el rayo en llegar al geófono desde el punto de explosión es:
Como i = r , cumpr e-se PAxGx=2PAx PAxGx=2PAx
Luego sustituyendo:
v0 v1
Despejando cos i, llevando a la expresión de PB y agrupando, se deduce que:
R = Rece eceive iver r
0
Por el teorema de Pitágoras:
sen i =
PB = h V1 /(V12-V02 ) ½
V2 Reflections:
=
R
Z
V1
es decir
En triángulos rectángulos como el PBS, se cumplem que cos 2 i + sen 2 i = 1
V1
s
v0 , v1
=
x
T = [2h(V12 -V 02) ½ /V1V0] + (x/V1 )
x = 2h tg i = 2 PS = PR = 2h V0 /(V12 -V02 ) ½
0
2
T=
2 ½ /V
0
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330
REFRACCION SISMICA EN VARIAS CAPAS ) T( O P M EI T
T=[2h(V12 -V02 ) ½ /V1 V0 ]+(x/v1)
M
T A C R E D I
N
D A A D C T A AC F R A E F R E
Esta recta corta al eje de tiempos en el punto T, que corresponde a x =0, es decir:
Ti
Ti = 2h(V12 -V02 )½ /V1 V0
a
o
DISTANCIA (x)
xc P
B´ iL
C´
E´
D´
h Vo C
E
D
F
V1
2
b
xc = 2h[(V1 +V0)/(V1 -V0 )] ½ La potencia h del nivel sísmico más superficial puede obtenerse de esta ecuación, y vale:
h = (x c /2) . [(V2 -V1 )/(V )/(V2 +V1 )]½
T 1/V3
Ti2
i (n)
j
(vn2 -v j 2 ) ½ V j Vn
A título de ejemplo, en el caso de cuatro capas se tendría:
1/V1 x
V1
h1
V2
h2
V3
=
n=1 J=1
1/V2
Ti3
2
Resolviendo y despejando:
F´
iL
B
T = x c /V0 = [2h(V1 -V 0 ) ½ /V1V0] + (x c /V1 )
V3
V2
T i(2) = 2h 1 [(V22 -V1 2 )½/V1 V2 ] T i(3) = 2h 2 [(V32 -V2 2 )½/V2 V3 ] + 2h 1 [(V 32 -V 1 2)½/V2 V 3] T i(4) = 2h 3 [(V42 -V32 )½/V3 V4 ] + 2h 2[(V 42 -V 22 )½/V2 V4] + 2h 1 [(V 42-V 12) ½/V 1V4]
V1
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167 333
PERFILES DE REFRACCION Y REFLEXION SISMICA AMPLIFICADOR BORNERA
TARJETA DE INTERFASE
CABLE BLINDADO CABLE BLINDADO BATERIA
EQUIPO DE ADQUISICION DE DATOS CABLE DE TRIGGER
CABLE CONDUCTORDE SEÑALES
PUNTO DE DISPARO
GEOFONO VERTICAL
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334
PROPA GACION DE LAS PROPA LA S ONDAS EN UNA BARRA BA RRA CON INTERFA INTERFA CE ENTRE DOS MATERIALES MATERIAL ES Y LARGO LA RGO FINITO FINITO Se c u m l e l a s i u i en t e i u al d ad : A =A +A x
ρ1
M1
v1
ρ2
M2
v2
Incidente Transmitida Reflectida
A r = 1-α A i z
z =
ρ 2 V2 ρ1 V1
1-α z
At =
2 1-α z
Ai: amplitude
Ai
Ai= i
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168 335
PROPA GACION DE LAS PROPA LA S ONDAS EN UNA BARRA BA RRA INFINIT INFINITA A MENTE LARGA LA RGA Ecuación de movimento unidimensional:
∂σ x ∂x
=ρ
2
u 2 ∂t ∂
Sustituyendo en la ecuación de Movimiento, 2
∂u
Tensión axial derecha, para x=x x=x o +dx
Tensión axial esquierdo, para (x=x o)
σx0 + ∂σx0 dx
σx0 = σ (x x 0,t)
∂t
2
2
∂u
2
= c0
∂t
2
Velocidad de propagación de la onda longitudinal,
∂ x
u = u (x0 .t)
u
+ ∂u ∂x
c0
c o =c P
dx De forma similar,
Tensiones y las deformaciones en los extremos de un elemento de longitud dx y Transversal Sección A.
Equilíbrio dinâmico
= ∂t
2
E xx
x
∂u
∂t
∂u
=
∂t
en otras palabras
σ x = Eε x
=
∂x
Ser ∂u / ∂x igual a σxx/E,
0
Movimiento de la ecuación se puede simplificar
∂u
∂u
σx ∂σ x dx A - σ A =ρA dx ∂ u2
Ex ,deformación a lo largo del eje x,
=
σ = ρ c v
∂u
∂x
v c
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336
VIBRACIONE VIBRA CIONES S TORCION TORCIONA A L ES EN UNA UNA BA B A RRA INFINITAMENTE LARGA Las ondas S implican la rotación Tx
∂T
0
Simplificada
∂x
dθ
= J
Relación torsióntorsión- rotación rotación Con la Relación
dx
La ecuación de onda de corte
0
∂T ∂x
- Tx0
= ρJ
J y el momento polar de inercia T onda de corte
∂
θ
∂θ ∂x
G módulo de corte (o rigidez)
La balanza de torsión dinámico requiere un giro de desequilibrio exterior equivalente inercia de giro:
Tx +
2
∂t
T = GJ
Tx 0 + ∂T dx ∂x
∂
2
∂t
∂
2
2 θ G∂ θ 2
=
2
=c
2 s
∂2 θ 2
θ 2 Donde
Cs
=
Módulo de Young
G ρ
E = 2(1+ )G
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169 337
A CCION DE LOS EXPLOSIVOS ACCION EXPL OSIVOS VOLADURA VOLA DURA DE ROCA ROCA S CON EXPL EXPL OSIVO OSIVOS S X
IX
IX
VII
VII I 14
VI
15 7
10
1
II
12 XI
6
2
3
8
9
VI
=4 cartuchos + cordon detonante =4 cartuchos + cordon detonante =3 cartuchos + cordon detonante =4 cartuchos + cordon detonante
3.10m
IV
0
5
XI
11
4
IV
Caldeira Ampliación Contorno Umbral
VI
Carga Total = 18.7 kg Longitud de huracán = 1,5 m Números de agujeros = 39+4(0=120mm)
II
13 V
X
XI
XI
2.80m
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338
A CCION DE LOS EXPLOSIVOS ACCION EXPL OSIVOS VOLADURA VOLA DURA DE ROCA ROCA S CON EXPL EXPL OSIVO OSIVOS S El principio de conservación del momento aplicada masas unitarias de explosivo sólidos y gases de la detonación
DETONACION P ,V ,T
u 12
Expresado
v1
P ,V ,T
zona de reacción N IO S E R P
v1
u1
Finalmente
Onda de Detonación
p1
u 22 v2
p 2
p 2 p1 v1
v2
Rarefacción
P2
La energía total en la reacción es igual a la suma de la energía interna E,, sistema con la energía de cinética masas explosivas y gaseosos, con energía la compresión de gases explosivos
P3
E1
P1
u1 1 u2 2
1 2
1 2
u 12 p1 v1 E 2 u 22 p 2 v 2 Q 2
Q2 representa el calor de formación
u 1 velocidade da onda = Velocidad de detonación del explosivo
E2
(Clark, 1968)
E2
u 2 velocidade de formación de produtos de reacción explosiva Y la ley de conservación de la masa se expresará por 1 2
u1 v1
u2 v2
Densidad intactas y los gases explosivos, respectivamente v1 v2; volúmenes específicos de gases explosivos intacto y respectivamente
T2
T1
p 2 v 2
1
1
C v 2
1
E 1 p1 p 2 v1 v 2 2
E1 C v T2 T1 Q 2
p1 p 2 v1 v 2 Q 2
n R T2
Cv capacidad calorífica
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170 339
A CCION DE LOS EXPLOSIVOS ACCION EXPL OSIVOS TENSIONES DINAMICAS Y CUASI-ESTATICAS A
Jaeger e Cook (1969)
A' r
e ( r 1)
y ' amplilili u es o se rv rva as Respectivamente, la zona de distancia de una distancia unitaria α y el factor de amortiguamiento, la función de Q, de tal manera que
K e α referem-se as caracteristicas de atenuacao
K c 2
Selberg (1952):
r 0 r
e
r
cQ
f é a frequência e Q é o factor de qualidade
r 0
r
W 3 W 13 e K r 1
Duvall e Petkoff (1959):
f
en la práctica
K y α se refiere a las características de atenuación
A A´ r m
α= 0,3 K é aproximadamente inverso de E
m y una llamada constante de amortiguamiento
Ex. m=1,4 para granitos
r o é o raio de explosivo (furo), r é a distância ao centro do furo, é a densidade do explosi vo e W é o peso de carga explosiva Dr. Vidal Navarro Navarro Torres – Consultor Intercade Intercade
340
A CCION DE LOS EXPLOSIVOS ACCION EXPL OSIVOS ZONA CIRCU CIRCUNDANTE NDANTE A LA DETON DETONA A CION 1- Cavidade do explosivo; 2- Zona de transicao; 2a- Zona hidrodinamica: 2b- zona plástica; 2c- zona fragmentada; 2d- zona fracturada. 3- Zona sísmica ou elástica. 2 a 2 b 2 c
Holmberg & Pearson(1978), Daemen (1983) b c b c
v aQ D 1
w
R0
H
x0
c=
λ + 2 μ
ρ
λ son las dos constantes de Lame Sharpe (1942)
m e t
σ media la presión máxima en las paredes de la cavidad después de la explosión un factor de atenuación α y t el tiempo.
a
c
aQ R
R
c
dx
xs H
xo
1
r o 2 ( x xo ) 2 2
r
c
2
o
( x xo ) 2 2b
b
v
1 R b
Para c=2b:
b
w
QR
Ø
l H x s xo ( x x ) arctan o s a arctan r o r o r o
Fig. 8 - Zonas distintas definidas na rocha que rodeia uma carga explosiva; após a detonacao (segundo Atchison (*))
(Jaeger e Cook, 1959)
b
wl
xs H dx v a l c xo 2 2 2b r o ( x xo )
Velocidade de propagação das ondas na zona sísmica:
v
dQ l.dx,
R R
2 d
3
v
a,b,c são valores experimentais
b
3000 ) / m ( m A L U C I T R A P E D D A DI C O L E V
3m
DS
2000
1000
0,2
0,5
1,0
1,5
2,5 g/m
1 2 DISTANCIA DS (m)
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171 341
A CCION DE LOS EXPLOSIVOS ACCION EXPL OSIVOS ROTURA POR FLEXION DE ONDAS EN LA SUPERFICIE SUPERFICIE LIBRE LIB RE O D A R
A R U
A V E U N
A L A C S E
TRACCION IMPULSO
E S R D N E R E P S E D
IMPULSO RESULTANTE
IMPULSO COMPRESIVO
1
NUEVA SUPERFICIE LIBRE
2
3
a
2 1 n
4
amp ude assoc ada à onda comp ess va nc den e amp ude assoc ada à onda comp ess va
Ko sky 1963 1963
1 n 1 n
SEGUNDA ESCALA
c
ansm da
massas espec cas da ocha e do a
ca ve oc dades de p opagação das ondas
n
c
a ca
D V da Nava o To es – Consu o n e cade cade
342
A CCION DE LOS EXPLOSIVOS ACCION EXPL OSIVOS ACCION A CCION DE LA DESCOMPRESION GASEOSA X
A
SUPERF C E L BRE
Va o máx mo da ensão angenc a com
m
g
α α
max Ou se a
h
ρ
p
m
β
h
máx mo
h h
Na supe c e v e a ensão máx ma é no pon o A
m
4p
g
m
h Ângu o d a d ecção de ac u ação p e e enc a
Sav n 1961
m
p
2p
Ângu o na da c a e a
p 1 2 g 2
2
m
P es a p es ón que ac úa sob e as pa edes n e o es cav dad equ va en e ad o po o an o meno a p es ón de de onac ón de exp os vo 1
2
3
4
5
D V da Nava o To es – Consu o n e cade cade
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172 343
PROPIEDADES PROPI EDADES GEOTECNIC GEOTECNICA A S DE LA L A S ROCAS Y SU ESCAVABILIDAD Interacción Interacción explosivo – roca: Criterio de escalabilidad de Franklin
A acción del explosivo en el interior de la roca depende de la rela relaci ción ón de impe impeda danc ncia ias s entr entre e los los dos dos mate materi rial ales es,, por por lo que que es posi posibl ble e la comp compar arac ació ión n de meca mecani nism smos os de ragm ragmen en aci aci n caus causa a osporexplo osporexpllosi sivo i vos s i eren eren es. es.
Espaciamiento Desmonte con EE promedio Explosivos 2 entre fracturas (m) ME EE - Extremadamente D elevado 0,6 ME - Muy elevado E Explosivos 0,2 para desagregar E - Elevado M C 0,06 P - Pequeño P A Escarificacion 0,02 MP - Muy pequeño ESCAVACION MP B MECANICA 0,006 MP M E ME EE EE P 0,03 0,1 0,3 1 3 10 30 Indice de de resistencia a la carga puntual puntual Is 50[Mpa]
Pa ra ra la misma ro ca ca (Cp con st stan te te ) e l explosivo con mayor vd pro vo voca un frente de onda cónica menos inclinada inclinada (2 < 1) y conse consecu cuent entem ement ente e el fren frente te de onda onda refl reflej ejad ada a en la supe superf rfic icie ie libr libre e é meno menos s incl inclinad i nada a (2 < 1). Así, Así, la rotu rotura ra de la roca roca por por tens tensio ione nes s de le trac tracci ción ón 1). a so so ci cia da da s a l a o nd nd a r ef efl ej eja da da e s m as as e fifi ca ca z e n e l c as as o del expl explosi osivo vo con con mayo mayorr velo veloci cida dad d de deton detonac ació ión, n, lueg luego o se obtiene obtiene mejor mejor fragment fragmentació ación. n.
Explosivo 1 Explosivo 2
P
2
5 10 20
α
α2
α2
α
50 10 100 20 200 500
β2
Resistencia a la compresión uniaxial [Mpa] 0
20
40
60
Tgα=
Número de Schmidt
Vd1 < Vd2 β1 β2
α
1
α
P
vd
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344
FRAGMENTACION Y FRAGMENT FRAGMENTACION FRAGMENTAB ABILIDA ILIDAD D IMPORTA IMPORT A NCIA Y PREVISION Las variables clave influyentes con derribos explosivos S E L A T N E I B M A S O T C A P M I
TOTAL SECUNDARIO
PRIMARIO
PARAMETROS DE LA CARGA EXPLOSIVA
DESMONTE A G R A C E R B O S
S E C C A R B I V
O V L O P
PARAMETROS DEL EXPLOSIVO
R A Z N A L
OPTIMO
TAMAÑO MAXIMO DE FRAGMENTOS
PROPIEDADES DEL MACIZO ROCOSO
Presión de detonación, la energía disponible, el volumen y la densidad de los gases Las dimensiones de la carga (diámetro y longitud), tipo y punto de inicio, y desacopolamento atacamento densidad, velocidad de propagación, las resistencias a la compresión y resistencia a la tracción, absorción de energía, estructura y variabilidad
Curva granulométrica dos fragmentos resultantes de um desmonte
( )
b P1 = aW S A
COSTO TOT TOTAL AL S O I R A T I N U S O T S O C
CARGAMENTO + TRANSPORTE PERFORACION + EXPLOSIVOS
C
P3 y el porcentaje de producto que pasa a través de una abertura del tamiz S (igual al tamaño de Fracción fragmentado); W y la energía liberada por el explosivo cal K por unidad de volumen de roca retirada; La eliminación de las cargas y en diagrama de fuego considerado, a, b, c son coeficientes Numérico depende del tipo de roca y explosivos utilizados.
APLASTANTE
OPTIMO
Tamaño máximo S max
A Pmáx = a1/cW b/c
TAMAÑO MAXIMO DE FRAGMENTOS
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173 345
FRAGMENTACION Y FRAGMENT FRAGMENTACION FRAGMENTAB ABILIDA ILIDAD D FUNDAMENTOS DE LA CONMINUICION ( Bond, 1959)
100%
80%
O E P 60% . M U C A % 40%
L E D E S U P E S D
0.5 W S80
N I O A C N T O E D
W: ener g ía es p ec íf i ca ca l ib ib er ad a pel a deto detona nació ción n do ex losiv losivo o KWh/ KWh/tt roca roca S80: t am am añ añ o d e l a m al al la la q ue ue dej a p as as ar ar 80% 80% defragmen defragmentos tos deroca
N I O A C N T O E D L A E D E S T N A
20%
Gama & Jimeno (1993)
Sa Sb
W
0.5
const.
Sa , Sb tama tamaño ñoss máxim máximos os dos dos bloq bloque ues, s, respectiva respectivamen mente,despué te,despuéss y antes antes disparo disparo
0%
0,5
const.
1,0 0,25
Tamaño (m)
40
B
2 )
D
b
t ) / h 0,20 w ( K a v i s o l p x e a í 0,15 gr e n E
Sa
T L A S A B
2
20
1
H O C 10
O T I N A R G
Z A L I C A
0
0,08
0,10
0,12
0,14
FRAGMENTABILIDAD (Kwh/t)
1 DERRIBOS EN PIEDRA CALIZA 2 DERRIBOS EN GRANITO 3 DERRIBOS EN BASALTO
0,10 1,0
1, 5
2,0 0,5
Fragmentación de la Razón F r
Dr. Vidal Navarro Navarro Torres – Consultor Intercade Intercade
346
FRAGMENTACION Y FRAGMENT FRAGMENTACION FRAGMENTAB ABILIDA ILIDAD D FRAGMENT FRAGME NTAB ABILIDAD ILIDAD (K) W=K F
F agmen ab dad de a oca n ac a
m
W=1 4 K
#2 #3
W=2 K W=3 K W=4 K B oque oq ue de amaño an e de a e p o ón m
Ca a L b e
Po m B To
L r B=3m D
Po os dad de a oca en masa de ac u as R
To = 15 MPa
To
L
Ca ga exp os va Po = 9000 MPa
K
W
Po p es ón ón de de onac nac ón ón To ens ón en a d s c o n n u dad ad o d e c a ga ex p o s va m ac o de a enu ac ón B bu den
S S
S S am añ añ os os m áx áx m os os d e os b o qu qu es es espec espec vamen vamen e después después y an es de d spa o
Bo bu den óp mo
Bo
a
Po m
3 To
To = 10 MPa
To = 5 MPa
D s anc a L m de pozo a a d scon nu dad
D V da Nava o To es – Consu o n e cade cade
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174 347
FRAGMENTACION Y FRAGMENT FRAGMENTACION FRAGMENTAB ABILIDA ILIDAD D EJEMPLO EJEMPL O DE LA PRED PREDICCIO ICCION N DE FRAGMENTACION
Outro método: Rosin - Rammler Rammler Dr. Vidal Navarro Navarro Torres – Consultor Intercade Intercade
348
VOLADURA DE ROCAS PLANEAMIENTO, EJECUCION Y RESULTADOS Cordón Detonante
6
Cable Coaxial Superficie
Método Manual
Láser de Perfiles
5
S O D T L U S E R
) . c e s / t f (
Derivados
4
o t n e i m a z a l p s e D
BLAST SALIDA Y PRODUCTIVIDAD
3
Explosivo (ANFO)
Pendiente = 23,824 ft/sec
2 1 0
N I O C U C E J E
N I O C A I C F I N L A P
1.02
BLAST CUMPLIMIENTO DE DISEÑO Y EJECUCIÓN
ROCA DE CARACTERIZACIÓN DE MASAS
1.12
1.22
1.32 1.42 Time (msec.)
1.52
EJECUCIÓN EXPLOSIVA
CONDICIONES EN EL SITIO BLASTNG
CONDICIONES EN EL SITIO BLASTNG
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175 349
VOLADURA DE ROCAS ORDEN DE DE INICIACION DE LA CARGA 3
2
1
50 ms (2) 25 ms (1)
3
E
2
Frente 6
5
4
3
4
2
5
5
5
1 E
4
3
4
2 1
1
2
3
4
5
2
3
3
2
1
2
3
4
10
14 7
4
11
13
10 y 12 1 1
13
5 8
18
6
10
9
4
12
10 11 y 12
7
4, 6 y 7
2
3 9
17
12 y 13
5
8
15
19
4
4
6
5
6
Frente
6
15 y 16 4
3
2 12
14
16
3
5
3
5 11
15
4
2
1
3
2
Frente
4
6
2
1
16
1, 13 y 14
14
18 20
8a9
17
19
17
Dr. Vidal Navarro Navarro Torres – Consultor Intercade Intercade
350
VOLADURA DE ROCAS CONTROL DE DAÑOS E IMPACTOS AMB A MBIENT IENTA A L ES Holmber g & Pearson (1978), Daemen (1983)
va
b
D
100 90
c VIBRAVOL
a,b,c são valores experimentais
Criterios para el control de vibraciones PARAMETROS
Aceleración de vibraciones (g - aceleración terrestre)
AUTORES
Crandell (1949)
<0.1g- Seguridad 0.1g a 1g - Precaución > 1g - Peligro <3- Seguridad 3 a 6 - Precaución > 6 - Peligro
Langefors (1950) Edwards (1960) Duvall & Fogelson (1962)
<5cm/s - Seguridad 5 a 10cm/s - Daños Pequeños 10 a 6cm/s Daños Moderados 16 a 23cm/s - Daños graves >23 - Colapso
Thoenen & Windes (1942)
Relación de Energía: RE =
a
f 2
Velocidad de Particula
CRITERIOS
NORMA PORTUGUESA 2074 Valores del coeficiente
Características del terreno Rocas y suelos de rigidez const ante (v > 2000 m/s) s)
2
Suelos consistentes muy duros, duros y de consistencia media, suelos inconsistentes compactos, arenas y mezclas arena-grava bien graduadas, arenas uniformes (1000 m/s < v< 2000 m/s).
1
Suelos inconsistentes suelto s, arenas y mezclas arena-grava arena-grava bien graduadas, arenas uniformes, suelos consistentes blandos y muy blandos (v < 2000 m/s).
0.5
Valores del coeficiente y Tipo de construcción
Media diaria de solicitudes
Construcciones que exigen cuidados especiales (monumentos históricos, hospitales, depósitos de agua, residencias)
0.5
<3
1
>3
0.7
Edificaciones corrientes
1
Edificaciones reforzadas
3
) g k ( o v i s o l p x E e d a gr a C
80
/ s m c 0 0, 0 1
70 60
/s m c 0 ,0 5
/ s m c 0 0 2 ,
50 / s c m 0 0 1 ,
40 30 20 10 10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Distancia (m) Norma ISO 2631-2:1989 ) s / m m (
.
n ó i c a r b i v e d 0.254 d a d i c o l e V
Lugar de trabajo - 0.8 mm/s Gabinetes - 0.4 mm/s Residencial de día - 0.2 mm/s Hospital, teatro, residencial de noche, etc - 0.1 mm/s 2
4
8
16
31.5
63
125
250
50 0
Frecuencia o banda de frecuencias de 1/3 de octava (Hz)
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176 351
VOLADURA DE ROCAS EJEMPLO EJEMPL O DE UN UN CASO PRACTICO v 32,192Q1, 0223 D 0, 791 12 ) g k 10 (
o r a p s i d r o p a m i x á m a v i s o l p x e a g r a C
1 mm/s 2mm/s 3 mm/s 5 mm/s
8
6
7 mm/s 9 mm/s
4
11 mm/s 13 mm/s 15 mm/s
2
17 mm/s
0 0
100
200
300
400
500
600
700
800
Distância (m) 24
21 calcula la velocidad de vibración(mm/s)
18
vibraciónadmisibledevelocidad arael ho ar(mm/s ) s / m 15 m ( n ió c
vibración admisiblede velocidad para paredes (mm/s)
ar bi 12 v e d d a di c 9 o l e V
Tipo de roca: basalto basalto tipo clinker Edificio: reforzado reforzado
6
Muro: corriente
3
Explosiv o: Carga de fondo Gelamonit e 33 e ANFO, taladros de 76 mm de diámetro
0 Número de Diagrama de Fuego
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352
VOLADURA DE ROCAS CONTROL DE RUIDO Relación entre sobrepresión de la onda sonora y distancia escalonada
Escala de daños por ruidos asociados a la detonación de explosivos dB 180 160 140
Pa
80
69 21 7 2 0,7 0,2
60
0,02
40
0,002
20
0,0002
120 100
0
bar
20700 6900 2070 690 207
dBL
ESTRUCTURAS DAÑADAS DAÑO ESTRUCTURAL
GRAN ROTURA DE CRISTALES ALGUNA ROTURA DE CRISTALES UMBRAL DE DAÑOS
-1
FRACTURA EN LA MAYORÍA DE VENTANAS
-2
ALGUNOS FRACTURA DE VENTANA
10 ) B d ;r a b( N IÓ S E R P E R B O S
UMBRAL DE DOLOR UMBRAL DE QUEJAS (vibraciones en vidrio) RUIDO REPETITIVO
180 160
10
140
-3
10
120
-4
10
100 -5
10
0,00002
1
Decreto-Lei n.º 292/2000 292/2000 Zonas
10
102
104
103
80
DISTANCIA ESCALONADA D/Q (m.kg ) 1/ 5
VLA Leq dB (A)
Zonas sensíveis (usos habitacionais, escolas, hospitais, espaço de lazer)
55diurno 45 nocturno
Zo nas mi m i s t as (c (c o m er c i o, se ser v i ç o s )
65 di di u r no 55 nocturno
1/ 3
1
F K
Q3 D
D / Q
1/ 3
Donde F corresponde a la onda de presión, la carga explosiva Q, La distancia D en K corresponde a una constante.
Distancia escalonada
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