Capítulo 20 ../
../
../
../
../
INTRODUCCION
1.
duras. Fo
obra obra
20 1.
subt subter errá ráne neas as
Se pers persig igue ue
g ru ru p Id
roca. b)
importantes" roca.
pistas. ra teri terios os amer americ ican anos os
profundidad.
259
''2.
'-
2.3.
DIAMETRO
'-
Se
''-
un rela relaci ción ón
de ondo ondo '-
2.1. 2.1.
blandas.
iá etro etro de er raci raci
La
'-
La
'de diám diámet etro ro
2.4.
Inclinación
'-
ÓIAMET ÓIAMETRO RO DEL BARR BA RREN EN (mm) (mm) 65. 89 150
'-
PROD PR ODUC UCCI CION ON HORA HORARI RI MEDI MEDI (m3b/ (m3b/h) h) Roc blanda blanda-me -media dia
ra
190
60
550
270
'TABL TABL
20.2 20.2
RECOMENDADO
260
Dura 120-180
Media
33 38 30
32
34 11
10
de
1,2
Se
Icm 3.
xJ
L=~
Longitud
de
barreno
~+
grados.
11,5m
Retacado
Piedra
Espaciamiento
Teniendo en cuenta lateoría de la cargas selectivas
Rendimiento
ar
de fond
re mend da
de
fondo
Ir
(Se considera
Lo consumos específico de explosiv varían entr derados.
2.6.
Ejempl de aplicación ~e
ar
10
de olumna
Co su
de 89
VARIABLE DE DISEÑO
especí ic
/m3
VR
RESISTENCI DE LA ROCA (MPa 70
70-120
Dura 120-180 46 261
'-
'-.
3.2.
"-
expresión: Foto 20.2
Voladura en banc
10
multifíla.
donde:
3.
VOLADURA
equipo
DE GRAN DIAMETRO
rota ivos
re
3.3. 3.1.
Retacado
ac
gual qu co la oladuras de pequeñ diámetro TABLA
20.5
50
200
TABLA
VARIABLE DE DISEÑO
RESISTENCI DE LA ROCA (MPa Blanda 52
262
20.6
Medío-dura 44
Mu dura 37
../
TABLA 20.7
~,
./
.J
3.4.
25
32
40
Sobreperforación sobreperforación
.J
D. .J
coinci-
3.6.
sque as de perf ración
./
TABLA
./
20.8
./ 5 - 6 D
7-8D
./ .,," ./
TABLA
20.9
./ O D 70
./ 28 33
./
./
HIDROGELES EMULSIONES
PIEDRA
Media-dura
23 27
21 24
32
30 34
3.7.
Distribució de carga
es
resistenci de la roca RC Sobreperforación ie
sala
110 MPa L= H+ B=
Espaclamiento
2m
\.
0m
\.
D= D=
R =
\.
m3
fondo
D= "-
qr
"-
kg
ar columna
ga
"-
le
ol
qe ae ab
E=
g/
VR
HORIZONTALES
pila.
En la voladura en banc convencionales el cort de kg/m3.
3.8.
sobreperforación la concentració de explosiv de alta potencia en el fond de lo barrenos verticales Aunque esta práctica da generalmente buenos resultados exis
Ejemplo de aplicació on
se perforr no ve «8 O» granel co
1,3
carg de fondo,o bien complementarel esquema con barrenos horizontales ta
zapateras. En Europa Central, ba
nt
ciles:
banco.
concentración
res.
para hace lo taladros en horizontal ra entr lo do nivele de trabajo.
Foto 20.3 es
Señalización de minera me
ex
dida
bi
zo
./
5.
ra
2=
./
En
./
ecesitan materiales co
./
./
LLERA
1x
siendo:
./
VOLADURAS
ct
ser:
ve ca
na granulometrías varia-
minada «escollera». La conf guración de la vola ur para prod ci bloques de gran es dimens ones difier de convencioco
st
se
cort
cu
donde: vola ur
se se de esco lera so as sigu entes:
./
5y
11 mm
2= siendo:
ep 5 D », c o
casi
,.
va
~!
II
11
de barrenos .Q
g,
.Q
Co Figura 20.1
ra
re zapateras.
on
os criterio
de diseño indicados, lo resu tado
efectuadas en roca ho ogénea so la Ta la 20.10.
os recogido
en
TABLA
PESO BLOQUE (kg)
20.10
'-
PORCENTAJ (%)
'50
30
"-
Finos '-
'-
//°/
Figura 20.3
IE¡r~IIElI"
máxim
'-
desplazamiento.
'CARGA
----
DE
COLUMNA
''zontal de
te al
''-
Figur 20.2. Esquem de voladura para producción de escollera
VOLADURAS DE MAXIMO DESPLAZAMIENTO
6.
6.1. Variable de diseño de la voladura 6.1.1.
gr
Diámetro de perforación
ta año, ya qu para un mism
obti ne co
os mayore diámetros, sien
38 mm obstante
la
que, po co siguient macizo rocoso ventajas:
La
ayor part de desmonte se ef ctúa en un erío
6.1.2.
Inclinación
ce notablemente estéri se minimizan.
266
haci
roducc ón si m-
adelan e.
recuente
MD ha qu te er en cuenta ue so ci lo barr no ayor diámetro
\.
\.
sp za
rizo
«S/8» óptima se aproxi
xi
práctica
habitual es ut lizá inclin ci ne no superiost ract st ca ci so aconseja la erforación vertical co sucede co lo -/ grande equipo rotativo co roca duras.
6.1.3.
-/
Esquemas
ct
re sb
cu st
se cu vi
ci
ri
su
re
hacia adelante. La grieta entr barrenos debe desarrol arse comroca comience su movimi nto.
po algu
ti
razó ex s-
ABOMBAMIENTO
PRoYECCIONDE ROCA
DE LA SUPERFICI
co lo esquem al tresbolillo, pues un insuficienci de mayo presió qu actú en
mism direcc ón en la fi
DIRECCIDN
./
DE LA SUPERFICIEY OAB
OE LD LA ROCASUPERFICIA LA ROCAY FORMACIO LD
CO UNVOLUME RA Y P
FRENTE
FRENTE C;
'yJ
EE
./
Figura 20.5
~!---7
--
(cc)
./
ig
en líne (b).
consegui un buen desp azamient la piedra reduci si se kg La relación ex stente entr dimensió de la iedr el tipo de explosiv empleado gobierna la velocida de roye ci re resi tant de la observac ón de un gran número de vo aduras es:
.-/
./
6.1.4.
Piedra
[(En:gíayuS]
espaciamiento
La relación Espaciamiento/Piedra «S/8» metr má importante de la voladuras, debiendo se ta
donde: Va
./
co
ra ./
Ve oc da
plan qu configuran lo barrenos de cada fila
./
haci el frente
rr ro ri
st
ri
in cial de un frag ento proyectado e.
so su
~"7
ri
siendo:
e= PA
Potencia Absoluta en Peso (cal/g 267
Conforme
sen29
ln
(Ene:íayw
inuy la elocidad de proy cció au en a. Es po qu se uele di in ir la iedr le ir expl si de yo energí ua do se esea umenta la el cidad, Fig. 20.6
).c
di es
aconseja es de s. portan ia qu tien la velo idad de pr ye ción inicia pu de apre iars pa ti de as ecua ione qu da la istancia re orrida po oc ro eden el frente:
Va Seng29
45°.
o. icho alor pued es imar partir de la ecua ión' dada anteriormente, pudiendo tomars como valo apro
100 90 80
LEYENDA
70 60 50
MINERA DE HIERRO
40
-;;; fJ QJ
:§,
30
25 20 15
a: <1:
10
<1: -117
-'
(ENERGIA)1I3
-1'17 VO
25
VH
L(ENERGIA)1I3 -117
2,5
VL (ENERGIA)1I3
1,5
0,1
0,15
PIEDRA REDUCIDA
Figura 20.6
1,5
7
8
TABLA
20.11.
número.de abservacianes. DESPLAZAMIENTO RELATIVO
ALTURA DE BANC
Mala Narmal Buena
Sobreperforación
inas stra ific ci
carb ci lo.ab erta ande ex st na rc da sabr perfar ci es ul
atravesando. el mineral, acasiana la pulverizació de carb la pérd da subs guient part éste la aperaciane de limpieza extracción ejarse
un distanci equiva ente
60
6.1.9.
máxim
efectividad
uena iv de sa permitir decuadam nt el es plazamiento.d la raca haci el frente es necesari un sabreperfaración ca un langitud mínima de O.
te ie
te
fi
6.1.6. Retacado #80 --l eL
--' a:
40
Y2
¡---f-
Form de
a:
vo adur
-./
6.1.7.
-./
la máximapasible,y que en cas cantrarialas fuerzas la ie
6.1.8.
0.8
eL
Figura 20.7.
im
1,0
Relació entre la cantidad de material desplazado el rati H/A.
Altura de banco
tare gealógicas candiciane
aperativas
de seguri
dad.
fa ib
iv
ia
lt
ti
ca mavida -./
La alturaaument la trayectariade la raca. cada
pi de banc sa relativament menares.
6.1.10.
dido
da.
expresar en términas de relación Altura/Piedra, ta cama se indica la abla 20.11. 269
RELACION AL TURA ANCHUR '--(J ::>
-'
'-
60
el: el: el:
-'
a..
"--
1: .0
50
(/)
"--
40 a: 30
20
10 0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
j1 0.9
t1-
'-
CONSUMOE3PEClFICO (kg/m'¡
Figura 20.8
'-
Curvas de desplazamiento de roca en funció de los consumos especificas.
',precedentes.
'-
bancos altos. le
la
'-
'fac-
'forma
progresiva
posteriores.
forma
6.1.11. Tipo de explosiv
cara
laterales.
to
270
específico es necesari maximiza el empleo de explosi un alta relación EB/E proporcionan un considerable desplazamiento de la roca po unidad de energí disponible. casi nes, en arre os de gr di metro, se an utilizad mezcla de ANFO co poliestireno pues proporc onan ás nergía ar pr yect determ nado tipos
'''-
"-
'-
',-
./
6.1.12.
Cebado
ci
se
(E si Energí de Burbuja) Do voladura co el mism factor tien influenci sobr la relación de energías desarrolla..J
ra rá su do comparab es La superioridad en térm no de desplazamiento, de ANFO será má vi ente en estratos ro s, ro co yo porcenta de nergía de Tensió qu se disipa rápida ment pulverizando superfragmentand roca en
la ET manteniéndos constant la energí total. ct ca ceba axia co cordón detonant el cebado puntua co s, si inferior de régime de ANFO Co el fi de consegui el mayo rend miento el cebo re
ci
qu fragmentació es mportanc secundar en os trabajos co VMD, el porcenta energí disponile qu es consumid en crea superficie ueva en se yo ca
ca
máximo volume de roca prematur de lo gase de explosión. ./
./
voladura convencional Si el consum específico en un 6.1.13.
vo
de energí cí co
su
xpre
6.2. Método
su
Engineers
./
re ci
co su
composició químic de explosivo, se deberí utilizar como criterio de diseño factor de energí ejor qu ct su ca rg xp sivo desplazamiento de cada tonelada de roca Lo valore de energí po tonelada no debe utilizar
actord Energí deTens ónFE, = 7
st
",'
SISTEMA ESTRATIGRAFICO
20.12
TABLA
VOLASILlDAD (MPa)
Terciario 11 111
27 30 66
2,9 3,3
2,5 2,8
49
2,8 3,1
2,5 2,7
3,5 3,9 3,7
2,6 2,4 2,5
Cretáceo 111
Pensilvaniense
'--
"-
'--
"-
'-Aspect de huec de un fase hací el qu sale la voladura
Situación
'-
'', "-
"-
'-
Pil de escombro
Disparo de la voladura
"--
'\..
'-
''\.
"-
"-
Volumen de estéri de vertid direct
Pila de escombro de la voladura
Voladur de máximo desplazamient efectuada in de carbón en el Bierzo (León) dond se explotan do capa de reducida po encia( PEAL SAYo
Foto 20.4
en un
"-
ABAC
ABACO
CT
DESPLAZAMIENTO DP(m)
CONSUM
ER IA
11
D (
ESPECIFICO
Qb(Kg)
CE CONCENTRACION
4,4
1,25
105
35
225
1575
75
200 175
30
45
4,0
\"
3,6 100
27
DENSIDADDEL
22
EXPLOSIVO,p,(g/cm'
90 67,5
3,4
10,5
1,30 1,20
7,5
1,15
45 36
--}...
12
135 ,~\
0,75
'-,--
13,5
30
150
125+
'-,-
675 450
1,00
20
15
900
1,05 1,00
3,2
-......... """""""""-
opO
O,95 18
13,5
--.1.3,0
0,90
0,85 4,5
0,80
2,B 0,25 2,6
Figura 20.10. Abaco 1/.
Figura 20.9
C,
80
75
70
65
60
50
40
~:;:::::: 10
::h
---
70
1000
"-
8 m Pe
',XB T =
Ys
.°
explosivo bacoll
de explosiv
YB
"-
3.
etraza arecta
Ys determin
eu eD=1
q,
my
laconcentración lineal considerando
ro os
les: "-
'-
XK
C3
1.40
'-
'-
rrenos. K¡
'-
68 kg ct
de
E=
'-
V=
so aproximadament
.S
iguale se dispon de toda
'-
ABACO IV CARGA TOTAL
BARREN.,o,Qb(Kg) 1350 900
'-
POR
DE
FACTOR
PIEDRA OPTIMA Bo 10,5
VOLABILlDAD,
'-
FV
2,76 2,70
675 540 450
7,5
........
315
/'
........
225
_,é
/_,2,60
'-
2,50 2,40
'-
........
180
/'ífE,
135
9°L.../,/'
67,5
FV 1.90 2.2
2.04
2.4
2.18
2.6
2.32
2.8
2.46
45
3.0
2.60
3.2
2.73
31,5
3.4
2.70
3.6
2.57
3.8
2.43
4.0
2.30
4.2
2.17
4.4
2.03
22,5 lB 13,5
2,30
2,20
'-
2,10
'-
2,00
1,90
.'
1,5
Foto 20.5 ra
Abaco
IV.
"-
TABL
20A.1.
MATRIZDE COMPARACIO
DE FORMULAS DE CALCUL
DE LA PIEDRA EN VOLADURA
EN
BANCO
...;/
(j)
PA AMET OS
UTILIZ DO
(j) a:
::.:::
<{
a: OD LB
../
(j) a:
LL
<{
:?:
(j)
(j)
--'
--' (j)
--'
a: <{
<{
>-
(j)
--'
::::>
EL
1-
--'
<{
<{
a:
=;
([
aJ
a: >- LL 1- cJ (j) a: --' ::::> <{ ::.::: a: ::!-
--'
eL
:?:
1-
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
ALTURA DE BANC
../
./
../
INCLlNACION DE BARRENO ../
./
ESIS EN IA DE EQUIVALENTES
INDI ES
S O ../
S D
VELOCIDA SISMIC
DE MACIZ ROCOSO X
X
X
./
PRESIO ../
DE DETONAGlBN -------
'0
f-\o'!O
./
POTENCIA DEL EXPLOSIVO
)(
../
",' 1= iL ../
./
(U\
~~T,
O(L\~T~N
se emplean en za un co da on un em bl o, vo piedra se calcular co la siguient expresión:
./
nuev
exp/~siV
~/3Piedra
ue
ci
de
original. nuev es.quema geomét ic de la voladura se establece va dra, en tr Di metr
continuación
el
ia
in
13
lo
arreno
originales Nuev
piedra
Piedra
1.
4.
(1 '~
Piedra
pies
PD
B-
'/n
'-
donde:
'-
Como
Yt como:
B=~
re ci Resistenci diná ic
RT
donde:
(k tracci
"-
(kg/cm2)
vo partir de voladura experimentales en cráter
',-
PD Do
como
'-
'-
práctica.
donde: 2.
'-
(1 O,8
'-
50 Dg
!1I.Ve 1/3 .'-
donde:
mm "De
(1,5) (5).
"-
I. "-
simplificadas.
et
L.
como'0,75
5. "1'
3.
EA SE (1955)
ma>
Ut lizand el concepto de energí de eformaci po unidad de volume obtuvo la siguient ecuación PD 10-3
Pied
áx ma
(m)
vi
'-
(1960)
1t
p,
g=
p,
(0,7 mm
tx '..
donde:
(N/m2),
(N/m').
Kv
RT
ALLSMA
'-
\,
6.
AS
(1963)
S/B
Relación Espaciamiento/Piedra.
PRP (1
XD 12
1,4).
de roca normalment en ex losi
em le do 15 TABLA 20A.2
CLASEDEROCA TIPODE EXPLOSIV
B =
BLANDA donde:
35 40
/cm 3)
35
= Kj x
30
8.
sión:
,(
8 =
donde:
K,
7. TABLA 20A.3
F, (kg/m3) ,=
33
1I
donde:
111
IV
1. ar enos
nc in do
ar enos
nc in do
0,24 0,36 0,47 0,59
(MPa) 21 42 105
(MPa)
0,5 3,5
donde:
Pe
ncentració
donde:
carg (k /m).
'(kg/m3).
'-
íf 0,693
b=
"-
siendo:
siendo: '-
Espaciamient
(m). tr
ar metros so
0.33
x-
Ip
/--"-
donde: Piedra (pies) So
Pe Pr
= 0
er
x B '--
12.
guientes expresiones.
PRAILLET
'-
(1980)
2B
~7B
-[
VD
4x
x(
) X
donde:
4B Retacado as Roca estratificad
T=B
'-
Retacado (m). iámetr el ba re 278
mm
Barren
de un fi
secuenciados
~4B
epe
15. donde: 1X
Piedra (m).
4xC donde:
0,33
f,
p,
VC 0,33
eX fe
1,3
3660Z
guient
ecuación
siendo: E =
p,
nlxnZxn3XE
siendo:
VD
s)
ie ra se afectará de
m3
gf
co fici nt reductor de 0,9.
YA ir (PexVD-PrxVC)z
1,5
(PexVD+PrxVC)z
donde:
-/
z=
eD/d_(e-1)
siendo:
oc
is
Piedra son: 16.
Barren
de un fi
ns antá eo -3 2B
cálculos:
2B 1.000 279
TABL
donde: Inclinación
Pe
siendo: de explosivo.
Pe
'TABL
e+
'-
3:1
0,95
VD 0,418
20A.
00:
R1
PD
'-
Constant de roca
0,3
R2
1,15
20A.5.
0,4
'0,5
''-
'-
PD
3V CEC oX
donde:
R3
,1
"--
~1
donde:
'-
H1= Altura dr
'-
T=B
'18.
17 OLOFSSON (1990)
la sigu ente expresió
RUSTAN (1990)
simpli icad XR
Bmáx
donde:
donde:
'-
qu depend de tipo de explosivo: sg s, *r
Para in fórmul
elegid (kg/m) Fact rr nos. recc
siguiente tablas
re ra
co
subterráneas la piedra es
DO,6S0
siendo:
co
partir de 21 dato real s,
'-
BIBLlOGRAFIA
cas» INGEOPRES Feb-Marzo 1993. of Blasting Rounds». Chapte 7.3. .L. eD Su face ining. AI E, 1968
ERTA .: «L'Explosivo Stru en sivi,1985.
Lavo o" ltalexploof
Displa-
cing Overburdenin Stri Mine by Explosive Casting".
SME. AI E, oc ober 1983 HERN GOUSKI A. .: «App icatio partment
.J
of
of
Directiona Blas
th Interior an th National Scienc Founda
di
URMO 1973
metalúrgicas Huelva 1980 LO EZ JI ENO, E. OP JI EN C. «LasVoladu as en rá er su Ap icac ón la inería". VI Co gres In er nacional de inería etalurgia. Ba celona 984. álcu iseñ de Voladura en Banco» Tesi doctoral E.T.S. ngen eros de inas de ad id 1986 LUDW CZ K, J. T. «The Blasting Primer». B. C. 1984 Dragline Operations Usin Controlled Blasting in Single an ul ip Seam Opencast oa Operat on ie spru t, Sout Af ica» arch 1982
tion 1985
Construction an Mining». Applex 1990
1981.
Energy is Challengin
«Blast-Casting Pays off Av ry". Co Age. ovembe 1982. «Ang ed il in Aids Casting" Coal ge Januar 1984 «Spiced-Up Anfo Mixe Lead to Supe Blastfor Casting" oa Age.
ovembe 1985
neers» Tran Tech Publications
hi
di ion, 1983
December 1984 alcu at on Me hods fo tone inning an Rock Brea king». Surfac Mining an Equipment. IMM. 1983 of Controlled Trajectory". SEE, 1979 1981. onmental
Mechamical Energyfo Overburden ss
PUGL ES J. .: «Designing last Pa te ns Us ng Empiri ca Formulas». U.S. Bureau of Mines. I.C. 8550 1972. RUSTAN P. A. «Burden, Spacin an Borehole Diameter at Rock Blasting". Th Th rd nterna iona Sy posium on Rock Fragmentatio by Blasting 1990 Engineer ng ews. ecor 218, 1960 TA OC «Handboo on Su ac Drilling an Blasting». 1984. Heav Blasting". Mlning Engineering. 1985 du as Pa ámet os cas, nero 1978
considerar». GEOS 24 3-10
ara-
Tunnels» 18th APCOM, 1984 of
onitor ng an Reclamatio
andbook. 1983
Design of Open Pi Blasts». Australian Geomechanics So ciety, 1973.
.../
../
.,,' ../
../
../
../
"281
