UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA FACULTAD DE MINAS – CIVIL ESCUELA ACADEMICA PROFESIONAL DE MINAS MASA ROCOSA Y FACTORES QUE INFLUYEN EN UN DISPARO

FACTORES QUE INFLUYEN EN UN DISPARO

MACIZO ROCOSO PARAMETROS DE LA ROCA Son determinantes, debiendo los explosivos y sus métodos de aplicación adecuarse a las condiciones de la roca. Entre ellos tenemos: A. PROPIEDADES FÍSICAS a. dureza Se entiende por dureza la resistencia de una capa superficial a la penetración en ella de otro cuerpo más duro, diremos que Indica aproximadamente la dificultad que presenta la roca para perforarla

B. TENACIDAD INDICA LA FACILIDAD O DIFICULTAD DE ROMPERSE BAJO EL EFECTO DE FUERZAS DE COMPRESIÓN, TENSIÓN E IMPACTO

c. Densidad Indica aproximadamente la dificultad para volarla y varía entre 1,0 a 4,5 g/cm3 en promedio. Rocas densas requieren también explosivos densos y rápidos para romperse.

d. Textura Forma de amarre de los cristales o granos y su grado de cementación o cohesión, también está relacionada con su facilidad de rotura. La textura de una roca se refiere a la estructura de los granos de minerales constituyentes de ésta

e. Porosidad Proporción de poros u oquedades y su capacidad de captar agua. f. Variabilidad Las rocas no son homogéneas en su composición y textura. Tienen un alto índice de anisotropía o heterogeneidad.

B. PROPIEDADES ELÁSTICAS O DE RESISTENCIA DINÁMICA DE LAS ROCAS a. Frecuencia sísmica o velocidad de propagación de las ondas sísmicas y de sonido Velocidad con la que estas ondas atraviesan las rocas. b. Resistencia mecánica Resistencia a las fuerzas de compresión y tensión. c. Fricción interna Habilidad de las superficies internas para deslizarse bajo esfuerzos (rocas estratificadas).

d. Módulo de Young Resistencia elástica a la deformación. Esta modulo esta determinado por la expresión de la siguiente fórmula: E = Vs 2 x ρ x {3 x (Vp/Vs) 2 -4} / {(Vp/Vs) 2 – 1} Donde: E = Modulo de Young Vp = Velocidad de la onda “p” Vs = Velocidad de la onda “s” ρ = Densidad de la roca e. Radio de Poisson Radio de contracción transversal o extensión longitudinal del material bajo tensión. ט = {(Vp/Vs) 2 - 2} / {(Vp/Vs) 2 – 1} Donde: ט = Ratio de Poisson’s Vp = Velocidad de la onda “p” Vs = Velocidad de la onda “s”.

f. Impedancia Relación de la velocidad sísmica y densidad de la roca versus la velocidad de detonación y la densidad del explosivo. Usualmente las rocas con alta frecuencia sísmica requieren explosivos de alta velocidad de detonación.

C. CONDICIONES GEOLÓGICAS a. Estructura Es la forma de presentación de las rocas y está en relación con su origen o formación (macizos, estratos, etc.). b. Grado de fisuramiento Indica la intensidad y amplitud del fracturamiento natural de las rocas. Son importantes la orientación (rumbo y buzamiento) de los sistemas de fisuras y el espaciamiento entre ellos, así como la apertura y los tipos de relleno en las discontinuidades. c. Presencia de agua Obligan a seleccionar explosivos no alterables por agua. Producen la pérdida de taladros por hundimientos internos. Dificultan la perforación inclinada.

d. Litología La voladura en zonas donde se produce un cambio litológico brusco obliga a reconsiderar el diseño, pudiendo seguir hasta tres alternativas: Esquemas iguales para los dos tipos de roca y variación de las cargas explosivas. Esquemas distintos pero con igual carga por taladro. Esquemas diferentes y cargas explosivas diferentes. e. Temperatura del Macizo Rocoso Los yacimientos que contienen piritas suelen presentar problemas de altas temperaturas de la roca por efecto de la oxidación, haciendo que los agentes explosivos del ANFO reaccionen a partir de una temperatura de 120°F.

ESTRUCTURA DE LAS ROCAS las rocas presentan diversas estructuras secundarias que influyen en su fractura miento con explosivos. Entre ellas tenemos: A.Estratificación.- Planos que dividen a las capas o estratos de las rocas sedimentarias de iguales o diferentes características físicas litológicas. B. Esquistosidad o bandeamiento.- Bandeamiento laminar que presentan ciertas rocas metamórficas de grano fino a medio con tendencia a desprender láminas. Se rompen fácilmente.

C. Fractura (fisuras o juntas).- En forma perpendicular o paralela a los planos de estratificación o mantos en derrames ígneos, con grietas de tensión (diaclasas), grietas de enfriamiento (disyunción) y otras. D. Fallas.- Fracturas en las que se presenta desplazamiento entre dos bloques. Pueden ser fallas directas o inversas. E. Contactos.- Planos de contacto o discontinuidades entre estratos o capas del mismo material o de diferentes tipos de roca.

A. ESTRATIFICACIÓN B. ESQUISTOCIDAD O BANDEAMIENTO C. FRACTURA ( FISURAS O JUNTAS) D. FALLAS ( FAULTS ) E. CONTACTOS ESTRUCTURA DE LAS ROCAS

VARIABLES CONTROLABLES DE LA VOLADURA GEOMÉTRICAS: Burden Diámetro del taladro Espaciamiento Longitud de carga Sobre perforación Taco Profundidad de taladro Altura de banco, etc.

Espaciamiento Distancia entre taladros y cargas en una fila, medida perpendicularmente hacia el burden y paralelo a la cara libre del movimiento esperado de la roca.

DIAMETRO DE TALADRO El Diámetro de taladro que es importante para obtener una fragmentación adecuada, el costo de perforación y de explosivos disminuye a medida que el diámetro del taladro aumenta. LA ALTURA DE BANCO.- Para tener un diseño de voladura superficial satisfactorio el burden y la altura de banco deben ser compatibles. La altura de banco debe ser por lo menos igual a la distancia del burden y a lo más dos veces el burden. LA SOBRE PERFORACIÓN.- se perfora debajo del nivel del piso para asegurar y facilitar la limpieza del pie del banco.

VARIABLES CONTROLABLES 1.GEOMÉTRICAS 2.DE TIEMPO 3.OPERATIVAS

GEOMÉTRICAS: 1. Burden: es la distancia del centro del taladro hacia el cresta del banco. 2. Diámetro del taladro: Es dos veces el radio de la broca 3. Espaciamiento: Es la distancia entre taladros de una misma fila 4.Longitud de carga: 5.Sobreperforacion: 8. Altura de banco: Es la altura vertical de la cresta hacia el piso 6.Taco: 7.Profundidad del taladro

DE TIEMPO Tipos y tiempos de retardo Tipos y secuencias de salida, etc. OPERATIVAS Fragmentación requerida. Proyección de la pila, etc.

Para conseguir una voladura eficiente la perforación es tan importante como la selección del explosivo, por lo que este trabajo debe efectuarse con buen criterio y cuidado. Diámetro: Depende del tipo de aplicación en que el taladro será utilizado. Longitud: Influye mucho en la selección de la perforadora y naturalmente en el avance del disparo (profundidad del taladro). Diámetro: Longitud:

Rectitud: Varía con el tipo de roca, método de perforación y características del equipo perforador. Estabilidad: Los taladros deben mantenerse abiertos hasta el momento del carguío con explosivos.

En bancos pueden ser errores de espaciamiento entre taladros, desviación, irregularidades en diámetro interior por terreno suave o incompetente, caída de detritos y errores de sobreperforación (normalmente entre 10 a 12% bajo el nivel del piso del banco). Los errores son significativos, especialmente si afectan al arranque del disparo. Entre ellos tenemos: a. En arranques: Insuficiente diámetro o número de taladros de alivio.

c. Espaciamientos irregulares entre taladros: Propician fragmentación gruesa o soplo del explosivo. b. Desviaciones en el paralelismo: En este caso el burden no se mantiene uniforme, resulta mayor al fondo lo que afecta al fracturamiento y al avance. d. La irregular longitud de taladros: Influye en el avance (especialmente si el de alivio es muy corto) y también determina una nueva cara muy irregular. e. Intercepción de taladros: Afecta a la distribución de la carga explosiva en el cuerpo de la roca a romper.

TRAZOS DE PERFORACIÓN PARA LOS PRIMEROS DISPAROS Los trazos de perforación corresponden a la forma de efectuar el primer disparo para crear la cara libre, teniéndose en cuenta que se disparan preferentemente en forma instantánea, mientras q las de destroce los seguirán consecutivamente. CORTE EN PIRAMIDE O DIAMANTE (centre cut) Comprende de 4 a 6 taladros dirigidos en forma convergentes hacia un punto común. De forma q su disparo instantáneo creara una cavidad cónica o piramidal.

CORTE EN CUÑA O EN V (wedge cut) Comprende de 4 a 6 taladros convergente por pares en varios planos o niveles (hacia un solo punto), de modo que la cavidad abierta tenga forma de una cuña o rozo de pastel. CORTE EN ABANICO (fan cut) También se le denomina «corte de destroce» por q se basa en la rotura de toda la cara libre o frente de ataque del túnel.

CORTE PARALELO O QUEMADO (burn cut) Comprende a varios taladros paralelos muy cercanos entre si, usualmente dispuestos en forma concéntrica, perforados en forma perpendicular a la cara libre del túnel, de modo q al ser disparados produzcan una cavidad cilíndrica.

3A Secuencia de salidas de disparos primarios 15A 9A 13A 7A 5A 3R 6A 11A 1R 1A

RESULTADO DE LOS DISPAROS EN RENDIMEINTO : Salida total o parcial del disparo. 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, etc.

RESULTADO DE LOS DISPAROS EN SEGURIDAD Proyección de fragmentos (fly rocks. Techos y cajas golpeadas (posibilidad de desplome). Explosivos y accesorios no detonados. Tiros fallados. Gases remanentes.

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