INFLUENCIA DE LA MECÁNICA DE ROCAS EN LA L A PERFORACIÓN a) Tipo de roca.Para el diseño de voladura, el tipo de roca es, probablemente el factor más influyente. Cada tipo de roca, en relación a su dureza y fracturamiento, tienen valores específicos que deben conocerse para el cálculo de la cantidad de explosivos requeridos. La estructura de la roca es otro factor importante que incide en el diseño de la voladura.
Planos
de
estratificación,
fallas,
costuras
blandas
y
otras
discontinuidades en la roca ofrecen problemas en el planeamiento de la voladura. Tomando en cuenta que las rocas plásticas son mas dificultosas a la rotura que las rocas quebradizas.
b) Perforabilidad.La perforabilidad de una roca depende, sobre todo, de la dureza de los minerales componentes y del tamaño de granos de los minerales. (dureza VHN Vickers) característico de cada mineral. Perforabilidad = dureza + tamaño de grano + abrasividad El cuarzo es uno de los minerales más comunes en la conformación de las rocas. Por su dureza, un alto contenido de cuarzo (índice de dióxido de silicio) hará que la roca sea difícil de perforar, ocasionando mayor desgaste de herramientas de perforación. La roca en este caso es abrasiva. En contraste una roca con alto
Contenido de calcita es de fácil perforación, produciendo un mínimo desgaste de herramientas. En este caso la roca es poco abrasiva.
c) Propiedades Físico mecánicas.
Tipo de roca Andesita.
Densidad
Ensayo de tracción
Ensayo de compresión simple
Módulo de elasticidad (E)
Coeficiente de Poisson
VELOCIDAD DE PERFORACION El rendimiento de la perforación se da en función de: -
Equipo de perforación.
-
Dureza de la roca.
-
Diámetro y profundidad de los taladros.
-
Presión del aire comprimido.
-
Lugar de operación.
-
Orientación e inclinación de los taladros, etc.
a) Equipo de Perforación.En la excavación, se utiliza Jumbo Atlas Copco Rocket Boomer 282 de dos brazos, y para el sostenimiento se emplea dos máquinas perforadoras tipo Jack Leg, marca Atlas Copco modelo BBC34W.
b) Dureza de la roca.La dureza de la roca se presenta según las variedades de roca Andesita Porfirítica y Argilizada, y en algunas zonas se encuentra algunas alteraciones de roca en donde el rendimiento de la perforación va disminuyendo.
c) Diámetro y profundidad de los taladros.El diámetro seleccionado para los taladros en el frente con Jack-Leg es de 38 mm con barras de 6 pies.
d) Presión de aire comprimido.La presión necesaria de aire comprimido por máquina deber ser de 70 a 100 PSI, para obtener un rendimiento aceptable de la perforadora, repercutiendo además en la vida útil de los barrenos, brocas, barras y accesorios de la perforadora. Por ello es importante evitar cualquier fuga existente en la red.
e) Orientación e inclinación de los taladros.La orientación de los taladros es paralela al eje de la rampa, por el tipo de arranque adoptado (corte quemado), por tal motivo es muy importante que se controle la orientación de los taladros de contorno para evitar la sobre excavación en el frente, para lo cual se debe marcar el centro y el contorno, además se debe utilizar los atacadores como guiadores para conservar el paralelismo de los taladros. Por otro lado es muy importante mantener la inclinación de los taladros, toda vez que la labor se desarrolle con gradiente negativa o positiva (12%), por lo tanto la
inclinación de los taladros deberá estar en función de esta gradiente. Pero siempre manteniendo el paralelismo entre los taladros.
AVANCE DE DISPARO Esta longitud no siempre será igual a la longitud promedio de perforación pues no todos los taladros quedan al tope después de la voladura. TIEMPOS DE PERFORACIÓN.
VELOCIDAD DE PENETRACIÓN V. PENT. Profundidad del taladro t. patero+ t. seguidor+ t. pasador V.P. 1.83 (0,90) 135,47+198,49
V.P. 1,83 333,96 (5,57 min.) V.P. 0,30 m/min
VELOCIDAD DE PERFORACIÓN V. PERF. Profundidad de taladros T,emboquille+T.patero+ Tseguidor+T.pasador+T.cambio barreno+TNE TNE= tiempos muertos no evitables. V.PERF. 1,83(0,90) 135,47+198,49+17+0,14 V. PERF. 1,65 5,85 V. PERF. 0,28 m/min
VELOCIDAD DE PERFORACIÓN REAL VPR = PROFUNDIDAD DE TALADRO X Nro. DE TALADROS HORA INICIO – HORA FINAL Nro. De taladros al final de guardia Hora inicio = hora que comenzó la tarea Hora final = hora que culmina la tarea VPR = 1,83(0,90) m. x 28 205,44 min VPR = 0,22 m/min
EFICIENCIA EFF = VELOCIDAD DE PERFORACIÓN REAL VELOCIDAD DE PERFORACIÓN
EFF = 0,22 m/min 0,28 m/min EFF = 0.7857 x 100% = 78,57%
Control de tiempos y rendimientos en perforación y voladura Cx - 990 Nv 3250
1. Datos Generales. Equipo Densidad de Roca Longitud de Perf Diámetro de Perf
Perforadora Jack Leg 2.7 ton/m3 6 pies 41.mm
2. Control de tiempos . Nº
emboquille Inicio
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
03.01.00 03.04.24 03.07.22 03.09.53 03.12.35 03.15.39 03.18.17 03.21.32 03.25.55 03.29.39 03.35.10 03.39.37 03.44.04 03.48.15 03.53.00 03.57.38 04.02.10 04.07.25 04.13.25 04.18.00 04.23.40 04.28.38
Perforación Inicio termino
03.01.36 03.04.45 03.07.39 03.10.10 03.12.58 03.15.58 03.18.38 03.22.20 03.26.33 03.30.00 03.35.56 03.40.35 03.44.29 03.48.39 03.53.18 03.58.10 04.03.20 04.07.58 04.14.10 04.18.28 04.24.34 04.29.00
03.04.10 03.07.00 03.09.38 03.12.18 03.15.20 03.17.59 03.21.01 03.25.24 03.29.14 03.34.35 03.38.51 03.43.27 03.47.28 03.51.39 03.57.00 04.01.30 04.06.22 04.11.48 04.16.44 04.22.36 04.27.05 04.32.20
Desemboquille tiempo de tiempo de tiempo de tiempo de termina emboquille perforación desemboquille traslado
03.04.20 03.07.15 03.09.47 03.12.27 03.15.29 03.18.10 03.21.20 03.25.46 03.29.33 03.34.57 03.39.22 03.43.50 03.47.58 03.52.49 03.57.20 04.01.59 04.07.02 04.12.30 04.17.31 04.23.25 04.27.42 04.32.50
0.00.36 0.00.21 0.00.17 0.00.17 0.00.23 0.00.19 0.00.21 0.00.48 0.00.38 0.00.21 0.00.46 0.00.58 0.00.25 0.00.24 0.00.18 0.00.32 0.01.10 0.00.33 0.00.45 0.00.28 0.00.54 0.00.22
0.02.34 0.02.15 0.01.59 0.02.08 0.02.22 0.02.01 0.02.23 0.03.04 0.02.41 0.04.35 0.02.55 0.02.52 0.02.59 0.03.00 0.03.42 0.03.20 0.03.02 0.03.50 0.02.34 0.04.08 0.02.31 0.03.20
0.00.10 0.00.15 0.00.09 0.00.09 0.00.09 0.00.11 0.00.19 0.00.22 0.00.19 0.00.22 0.00.31 0.00.23 0.00.30 0.01.10 0.00.20 0.00.29 0.00.40 0.00.42 0.00.47 0.00.49 0.00.37 0.00.30
0.00.04 0.00.07 0.00.06 0.00.08 0.00.10 0.00.07 0.00.12 0.00.09 0.00.06 0.00.13 0.00.15 0.00.14 0.00.17 0.00.11 0.00.18 0.00.11 0.00.23 0.00.55 0.00.29 0.00.15 0.00.56 0.01.30
total ciclo
Veloc. ( pie/min.)
0.03.24 0.02.58 0.02.31 0.02.42 0.03.04 0.02.38 0.03.15 0.04.23 0.03.44 0.05.31 0.04.27 0.04.27 0.04.11 0.04.45 0.04.38 0.04.32 0.05.15 0.06.00 0.04.35 0.05.40 0.04.58 0.05.42
1.18 1.35 1.59 1.48 1.30 1.52 1.23 0.91 1.07 0.73 0.90 0.90 0.96 0.84 0.86 0.88 0.76 0.67 0.87 0.71 0.81 0.70
23 04.34.20 24 04.40.10 25 04.44.38
04.34.45 04.39.00 04.40.20 04.42.55 04.45.01 04.48.30 Promedio Suma
04.39.37 04.43.39 04.49.10
0.00.25 0.00.10 0.00.23 0.00.33 0.12.54
0.04.15 0.02.35 0.03.29 0.03.08 1.14.34
0.00.37 0.00.44 0.00.40 0.00.32 0.11.54
0.00.33 0.03.08 0.00.32 0.00.25 0.04.36 1.48.10 0.15.00 2.03.10 0.99
hrs, min, seg hrs, min, seg hrs, min, seg hrs, min, seg hrs, min, seg hrs, min, seg hrs, min, seg hrs, min, seg pie/min
0.00.33 0.05.50 0.00.59 0.04.28 0.04.32 0.00.25 0.04.36 0.08.48 1.48.10
Los tiempos se encuentran en hr, min, seg. Tabla : Control de tiempos
3.5.4 Resumen de tiempos Tiempo promedio de emboquille Tiempo promedio de perforación de taladro Tiempo promedio de desemboquille Tiempo promedio de traslado de taladro Tiempo promedio de ciclo de perforación Total Tiempo de perforación Tiempo de instalación y desinstalación Tiempo Total para perforar un frente Velocidad de Perforación
Rendimientos y Eficiencias en la Perforación Longitud de taladros Longitud real de taladros Seccion Avance promedio Nº de taladros Tiempo total de perforac. Tiempo neto de perforac. Tiempo de instalación -desinstalación Demoras
6pies 5.6pies 8 x 8pies 1,6mt 25 2,6horas 1,8horas 0,4horas 0,4horas
1.- Cantidad de material por disparo V = 2,4 x 2,4 x 1,6 V = 9,22 Ton = 9,22 x 2,7 Ton = 24,88
m3 Ton
2.- Longitud total de perforación L = taladros x long real L = 25 x 1,7 L = 42,50 mt 3.- Mt perf / mt avance
1,83mt 1,70mt 2,4 x 2,4mt
0.9
0.69 0.90 0.88 0.99
Mt perf / mt avance = 2,50 mt / 1,6 mt = 26,6 mt / mt 4.- Mt perf / mt cúbico roto Mt perf / m3 = =
2,50mt / 9,22m3 ,61 mt / m3
5. Rendimiento R = on rotas / tiempo neto = 24,88 ton/ 2,6hr = 9,56 ton/hr. 6.- Eficiencia Ef. = neto / t total x 100 = 1,8 / 2,6 x 100 = 69,3 %
Control del consumo de explosivos y accesorios por disparo Nº 1 2 3 4 5 6 Promedio
Explosivo Pentacord Emulnor Semigelatina Kg.. mts 167 61 23.20 8.0 161 67 26.17 8.0 160 64 25.00 8.0 160 60 23.44 8.0 160 60 23.44 8.0 170 66 25.78 8.0 163 63 24.50 8.0
Carmex Pza 30 31 33 30 30 32 31
Mecha Rápida mts 8.0 8.0 8.0 8.0 8.0 8.0 8.0
Tabla : Control del consumo de explosivos y accesorios por disparo.
Calculo de factor de carga y Potencia Explosivo Semigelatina 65% Emulsion
63cart 163cart
Accesorios Carmex Pentacord 3G Mecha rápida
23Pza 8Mts 8Mts
1.- Cantidad de material por disparo V V V Ton
= = = = =
sección x avance 2,4 x 2,4 x 1,6 9,22 m3 Vol. x densidad
5.05Kg. 17.8 7Kg.
Ton Ton
= =
9,22 x 2,7 24,88 Ton
Fc.
= = =
Kg. explosivo / m3 rotos 24,50 / 9,22 2,65 Kg. / m3
Fp.
= = =
kg explosivo / ton rotas 24,50/ 24,88 0,98 Kg / ton
2.- Factor de Carga
3.- Factor de Potencia
