Ing. Julian Ornelas Representante Técnico Austin Powder, México
INTRODUCCION EL USO DE EXPLOSIVOS INDUSTRIALES PARA LA MINERIA Y CONSTRUCCION ES INSUSTITUIBLE POR OTRO MEDIO DE DEMOLICION, ES UNO DE LOS PRINCIPALES INSUMOS DE ESTA RAMA DE LA IN INDU DUST STRI RIA. A. LA MAYORIA DE LAS MATERIAS PRIMAS QUE UTILIZA LA SOCIEDAD HOY EN DIA SON PRODUCIDAS CON EL USO DE EXPLOSIVOS EN LAS MINAS ALREDEDOR DEL MUNDO. LA CONSTRUCCION DE CARRETERAS CANALES Y EDIFICIOS SE LOGRA GRACIAS A LA AYUDA DE LOS LO S EXP EXPLOS LOSIVO IVOS. S.
Es el sistema de explotación a cielo abierto de un banco natural para extraer de él rocas o minerales no disgregados, utilizados como materiales para la construcción o materiales para la industria.
Tipo de material Capacidad del banco Plan de voladura Fragmentación necesaria Equipos de perforación con que contamos Explosivos a utilizar Control y registro Acarreo del material Costos Tiempo de ejecución
Incluye dos aspectos importantes a considerar 1. PERFORACION: El cual representa el 80% del éxito de la voladura. VOLADURA: Encierra los aspectos 2. técnicos propios del uso adecuado del explosivo (calculo de carga), el tiempo secuencial de la detonación (MS) o (LP) y el tipo de explosivo a emplear, de acuerdo a la densidad de la roca.
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DIMENSION DE LA VOLADURA M³ DENSIDAD DEL MATERIAL (Ds) FRAGMENTACION (Fr) DIAMETRO DEL BARRENO Ǿ BORDO (B) ESPACIAMIENTO (E) ALTURA DEL BANCO (H) LONGITUD DEL BARRENO (L) SUB BARRENACION (SB) LONGITUD DE CARGA (CC) Y (CF) TACO (T)
La DIMENSION comprende el Área delimitada por el largo del frente, el ancho o profundidad proyectados (M²) por la altura (H) del banco o de corte, en M³ lo que determina el Volumen Total. Para expresarse en toneladas de material en sitio, se multiplica por la densidad promedio del material a volar . Metros Cúbicos
Toneladas
La DENSIDAD de un material es el peso especifico de un mineral medido en la cantidad de gramos que contiene dentro del espacio en centímetros cúbicos que ocupa. Gramos por Centímetros Cúbicos
FRAGMENTACION La FRAGMENTACION es el termino que se utiliza para designar el tamaño que se obtiene de la roca después de una voladura
ENERGIA DE CHOQUE.
ENERGIA DE GASES.
Pulverizado
Etapa 1 Cara libre
Fracturas radiales
Barreno expandiéndose
Etapa 2
Fragmentación y fuerza
Etapa 3
DIAMETRO DEL BARRENO Ǿ El Diámetro del barreno es el diámetro de la broca que se utiliza para realizar la perforación, se divide en: Diámetro Pequeño de 65mm a 165mm De gran Diámetro de 180mm a 450mm Para determinar el diámetro optimo en la practica, se consideran tres aspectos: 1. La disponibilidad y aplicabilidad del equipo de perforación al proyecto. 2. La altura del banco proyectada y la amplitud de la voladura a realizar. 3. La distancia limite de avance proyectada para el banco
DIAMETRO DEL BARRENO Ǿ El máximo diámetro a perforar depende de la profundidad del barreno y recíprocamente la mínima profundidad a la que puede ser perforado un taladro depende del diámetro, lo que usualmente se expresa:
H = (mts) D= Diámetro (mm)
BORDO (B) El BORDO es la distancia que existe entre la cara libre a la primera hilera de barrenos para provocar la salida y también es la distancia paralela a la cara libre entre hileras de barrenos .
Bordo
Espaciamiento
Taco.
Carga de Columna
BORDO (B) El BORDO es el parámetro mas importante del calculo de la voladura, depende del diámetro de la perforación, de las propiedades de la roca, la altura del banco y el explosivo a utilizar .
FORMULA DE KONYA
En donde: B= Bordo (m) De= Densidad del explosivo (g/cc) Dr= Densidad de la roca (g/cc) Dh = Diámetro del barreno (mm)
E f ecto de B or dos D i f er entes Roca en vuelo
Cara de salida
B = 0.70 m B = 1.1 m B=2m
Optimo
B = 2.5 m B=3m Poco efecto No hay
Bordo roto
Alteración mala
Roca en vuelo Bajo volumen Ruido
ESPACIAMIENTO (E) El ESPACIAMIENTO (E) es la distancia entre taladros o barrenos de una misma fila o hilera que se disparan con un mismo retardo o con retardos diferentes en aumento en la misma fila HILERA BORDO
ESPACIAMIENTO
BORDO Cara Libre
QUE ES EL ESPACIAMIENTO?
Se define como la distancia que existe entre barreno y barreno de una misma hilera o fila. E = 1.4B
ALTURA DEL BANCO (H) Es la distancia distancia vertical desde la superficie horizontal superior (cresta) a la inferior (piso) ( piso) Se mide en Terreno Natural Cresta
salida
H Piso
La longitud del barreno es factor importante en el diseño de la voladura y es factor determinante en el diámetro, el bordo y espaciamiento. Es la suma de la altura del banco mas la Sub-perforación necesaria por debajo de la Razante del piso
Dh= Diametro del barreno (mm)
DIAGRAMA GENERAL
Bordo Taco
Carga de Columna
Altura de Banco
Sub-Barrenacion
Profundidad de Barreno
SUB-BARRENACION. QUE ES LA SUB-BARRENACION?
Es la profundidad a la que se perfora el barreno, por debajo del piso deseado, para asegurar el rompimiento a nivel Sb = 0.3 x Bordo
Por que es Importante?
Se mantiene una buena calidad en pisos y caminos, para obras de construcción.
45°
Sb
SUB-BARRENACION (SB) Cresta
H
salida
razante 0.3 B
Piso SB
TACO (T) Normalmente el barreno no se llena totalmente de explosivo, sino que con material inerte inorgánico la función del Taco (T) es retener la presión de los gases generados durante la detonación, en fracción de milisegundos. Evitado el soplo por la boca del taladro y la perdida de energía y fuerza que generan los explosivos. Si el taco es insuficiente, además de la fuga parcial de gases se producirá proyección de Fragmentos, craterizacion y fuerte ruido.
TACO (T) T salida CC
Material de Taco
Tamaño de partícula = 0.05 diámetro del barreno
TACO (T) Si el Taco es excesivo, la energía se concentrara en fragmentos al fondo del barreno, dejando gran cantidad de bloques y bolones en la parte superior, adicionalmente se genera fuerte Vibración.
Desempeño de la zona del Taco
T a c o
Bueno
Pobre
LONGITUD DE CARGA (LC) La parte activa del barreno se llama Longitud de Carga y es la parte donde se produce la reacción explosiva y la presión inicial de los gases contra las paredes del barreno. Es importante la distribución del explosivo a lo largo del barreno, según las circunstancias de la Roca. Usualmente comprende de 1/2 a 2/3 de la longitud total y puede ser continua o segmentada Así pueden emplearse cargas solo al fondo, cargas hasta media columna, cargas a columna casi completa o cargas segmentadas (espaciadas)
LONGITUD DE CARGA (LG) Según los requerimientos del plan de voladura. Por lo general la longitud de carga se divide en dos partes: Una en carga de columna (CC) y Dos carga de Fondo (Cf.) T.
T.
T.
T.
CC. CC.
RCC.
CC. CC.
CC. Cf.
Cf.
Cf.
Cf.
CARGA DE FONDO Es la carga explosiva de mayor densidad y Potencia requerida al fondo del barreno, para romper la parte mas confinada y garantiza la ruptura del piso, apoya a la Sub-Barrenacion a mantener la razante (Piso) evitando la formación de lomos Su longitud es normalmente equivalente a la del bordo mas la Sub- Perforación Cf. = B+SP o Cf. = B+0.3B No debe ser menor de 0.6 B para que su tope superior este al menos al nivel del piso del Banco. Por lo general puede ser un Booster, una Emulsión o Dinamita Gelatina Industrial.
CARGA DE FONDO
BARRENO
Razante Cf.
SB.
CARGA DE COLUMNA (CC) Se ubica sobre la carga de fondo y puede ser de menor densidad y potencia que la carga de fondo, ya que el confinamiento de la roca en ese sector del taladro es menor, normalmente se usa ANFO. La CC. Se calcula por la diferencia entre la longitud del taladro y la suma de la carga de fondo mas el taco. CC = L-(Cf. + T)
CARGA DE COLUMNA T
BARRENO CC.
Razante Cf.
SP.
DENSIDAD DE CARGA (DC) Es la cantidad de explosivo necesaria para fragmentar 1 mt.³ de roca y se expresa en Kg./m Usando un sistema de calculo basado en la carga Especifica es posible determinar la carga adecuada para un tipo de roca considerado. La Densidad de Carga es un excelente unidad para el calculo de las cargas, pero la distribución del Explosivo en la roca es de suma importancia, por lo que la relación que se recomienda es: DC= (0.785 X DE X Ǿ X Ǿ) / 1000
LIBRAS DE EXPLOSIVO (LB) Es la cantidad de explosivo necesaria a utilizar por cada barreno, para lograr la ruptura necesaria en un banco de producción. Una relacion adecuada es: LB = DC x LC x 2.2 LBS.
Razante SP.
Cf .
DISEÑO DE LA PLANTILLA Es la Forma en que se distribuyen los barrenos de una Voladura, considerando la relación de Bordo, Espaciamiento, área del banco. En el diseño de una voladura de banco se puede aplicar diferentes trazos para la perforación, denominándose malla cuadrada, rectangular, triangular o alterna (tres Bolillos), basándose en la dimensión del Bordo.
DISEÑO DE LA PLANTILLA
Plantilla Cuadrada
CARA LIBRE
Tres Bolillo o Echelón
CARA LIBRE
RETARDO SECUENCIAL Es el tiempo secuencial de encendido medido en MS o LP que se le calcula a la malla por cada barreno e hileras, para obtener la fragmentación mas conveniente, y forma de acumulación del material ya suelto, evitando vibraciones, Exceso de sonido, roca en vuelo y otros.
RETARDO SECUENCIAL
