Facultad de Ingeniería de Minas

Presentación del tema: "Facultad de Ingeniería de Minas"— Transcripción de la presentación:

1 Facultad de Ingeniería de Minas
VOLADURA DE ROCAS UNCP Facultad de Ingeniería de Minas RUPAY HUAMAN, Brayan Smhit

2 VOLADURA la voladura es un proceso tridimensional, en el cual las presiones generadas por explosivos confinados dentro de taladros perforados en la roca, originan una zona de alta concentración de energía que produce dos efectos dinámicos: fragmentación y desplazamiento. FRAGMENTACIÓN se refiere al tamaño de los fragmentos producidos, a su distribución y porcentajes por tamaños DESPLAZAMIENTO se refiere al movimiento de la masa de roca triturada.

3 LO QUE BUSCA UNA VOLADURA es la máxima eficiencia al menor costo y con la mayor seguridad, lo que se refleja, entre otros aspectos, en: Grado de fragmentación obtenido. Esponjamiento y rango de desplazamiento. Volumen cargado versus tiempo de operación del equipo. Geometría del nuevo banco; avance del corte, pisos, estabilidad de taludes frontales y otros, aspectos que se observan y evalúan después del disparo para determinar los costos globales de la voladura y acarreo.

4 A) PROPIEDADES FÍSICAS
PARÁMETROS 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 Dureza Tenacidad Densidad Textura Porosidad Variabilidad Grado de alteración

5 B) PROPIEDADES ELÁSTICAS O DE RESISTENCIA DINÁMICA DE LAS ROCAS
Frecuencia sísmica o velocidad de propagación de la ondas sísmicas Resistencia mecánica Fricción interna Modulo de Young Resistencia elástica a la deformación Radio de Poisson Radio de contracción transversal o extensión longitudinal del material bajo tensión Impedancia Relación de la velocidad sísmica y densidad de la roca versus la velocidad de detonación y la densidad del explosivo

6 C) Condiciones geológicas
Estructura Es la forma de presentación de las rocas Grado de fisura miento Indica la intensidad y amplitud del fractura miento natural de las rocas Presencia de agua

7 PARÁMETROS CONTROLABLES
PARÁMETROS DE EXPLOSIVOS DENSIDAD VELOCIDAD DE DETONACIÓN Velocidad de onda de choque en m/s califica a los explosivos en detonantes y diflagantes TRANSMISIÓN O SIMPATÍA Transmisión de la onda de detonación en la columna de carga RESISTENCIA AL AGUA ENERGÍA DE EXPLOSIVOS SENSIBILIDAD A LA INICIACIÓN Cada explosivo requiere un iniciador o un cebo mínimo para iniciarse VOLUMEN NORMAL DE GASES

8 CONDICIONES DE LA CARGA
Diámetro de la carga Geometría de la carga Grado de acoplamiento Grado de confinamiento Grado de carguío (Dc) Distribución de la carga de taladro Tipo de ubicación del cebo Distribución de energía, en cal/ t de roca Intervalos de iniciación de las cargas (timing) Variables de perforación

9 CONDICIONES GENERALES PARA EL TRABAJO EFICIENTE DE LOS EXPLOSIVOS
A. Deben contar con cara libre para facilitar la salida del material fragmentado. B. Deben estar confinadas, para aumentar su densidad de carga (atacado con vara de madera en subsuelo, compactación con aire comprimido en carguío a granel en subterráneo y por gravedad en superficie). Sellado del taladro con taco inerte. C. Deben ser cuidadosamente cebados. D. Deben ser disparados manteniendo una secuencia ordenada de salidas (temporización). E. El espaciamiento entre taladros debe ser el adecuado para permitir la interacción de las grietas radiales entre ellos; de lo contrario habrá mala fragmentación, incluso hasta pueden soplarse sin efecto rompedor.

10 CAMPOS DE APLICACIÓN DE LA VOLADURA
Los explosivos industriales se emplean en dos tipos de voladuras subterráneas y de superficie. Los trabajos subterráneos comprenden: túneles viales e hidráulicos excavaciones para hidroeléctricas y de almacenamiento galerías y desarrollos de explotación minera Piques Chimeneas Rampas Tajeos de producción Los trabajos de superficie comprenden: apertura de carreteras Canales canteras de material para la construcción Cimentaciones Demoliciones minas a tajo abierto

11 EVALUACIÓN DE LA VOLADURA
Una voladura se evalúa por los resultados obtenidos. Para calificarla se consideran los siguientes aspectos: Volumen de material movido Avance del disparo Pisos, Fragmentación Forma de acumulación de los detritos Costo total del disparo.

12 VOLADURA EN SUPERFICIE
La voladura de rocas en superficie comprende trabajos de explotación minera en bancos de canteras y tajos abiertos, obras de ingeniería civil y vial como excavaciones, canales, zanjas, cortes a media ladera y trabajos especiales como rotura secundaria de pedrones, demoliciones y voladuras controladas (smooth blasting) pero fundamentalmente se concreta en bancos.

13 VOLADURA EN BANCOS E SUPERFICIE
Definición Los bancos son excavaciones similares a escalones en el terreno. Su característica principal es la de tener, como mínimo, dos caras libres, la superior y la frontal. Tipos Según su envergadura se consideran dos tipos: Voladuras con taladros de pequeño diámetro, de 65 a 165 mm. Voladuras con taladro de gran diámetro, de 180 a 450 mm.

14 Por su aplicación o finalidad son:
1. Convencional Busca la máxima concentración, esponjamiento y desplazamiento del material roto, aplicada para explotación minera. 2. De escollera Para obtener piedras de gran tamaño. 3. De máximo desplazamiento (cast blasting) Para proyectar gran volumen de roca a distancia. 4. De cráter Con taladros cortos y gran diámetro, para desbroce de sobrecapas y otros.  7. Para cimentaciones y nivelaciones Obras de ingeniería civil o de construcción. 8. De aflojamiento o prevoladuras Fracturamiento adicional a la natural de macizos rocosos, sin apenas desplazarlos, para remover terreno agrícola, incrementar la permeabilidad del suelo o retirarlo con equipo ligero o escariadoras (scrapers) etc. 9. Tajeos mineros Muchos trabajos de minería subterránea se basan en los parámetros de bancos cuando tienen más de dos caras libres, (ejemplos: tajeos VCR, bresting y otros). 5. Zanjas y rampas Excavaciones lineares confinadas. 6. Excavaciones viales Para carreteras, autopistas, laderas y también para producir material fino para ripiado o para agregados de construcción.

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20 VOLADURA DE CRÁTER EN SUPERFICIE
Mientras que la voladura de banco se caracteriza por su alta relación entre diámetro y longitud de taladro, es decir taladros largos con diámetro relativamente pequeño, la voladura de cráter es inversa su relación entre diámetro y longitud es baja, es decir se trata de voladura poco profunda con taladros de diámetro grande

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22 VOLADURA DE MÁXIMO DESPLAZAMIENTO
También denominada voladura de gran proyección y overburden cast blasting. Se emplea cuando se requiere deliberamente desplazar el material disparando mucho más lejos de lo que normalmente ocurre en la voladura de banco convencional. Este método consiste en perforar taladros largos cuyo fondo casi toque la capa de carbón, distribuidos con malla cuadrada ajustada y sobrecargados con explosivos de alta energía y que se disparan por filas con tiempos muy cortos entre taladros, de manera que la salida sea casi simultánea.

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25 VOLADURA DE TÚNELES Y GALERÍAS
Generalidades Existen dos razones para excavar en subterráneo: 1. Para utilizar el espacio excavado (accesos de transporte, almacenaje de materiales diversos, obras de construcción, defensa militar, etc.). 2. Para utilizar el material excavado (explotación minera).

26 Con métodos de perforación y voladura, el ciclo básico de excavación comprende las siguientes operaciones: Perforación de los taladros. Carga de explosivo y tendido del sistema de iniciación. Disparo de la voladura. Evacuación de los humos y ventilación del área del trabajo. Desprendimiento de rocas aflojadas, resaltos y lomos, que hayan quedado remanentes después del disparo (desquinche). Eventual eliminación de tacos quedados resultantes de tiros fallados. Carguío y transporte del material arrancado. Eventual disparo adicional para rotura secundaria de pedrones sobredimensionados. Medición del avance logrado, control de alineamiento y nivelación, replanteo de taladros para el siguiente disparo.

27 Tiempo disponible para la ejecución.
El esquema o forma en que se ataca el frente de los túneles y galerías, es decir el método de avance, depende de diversos factores: Equipo de perforación empleado (parámetro básico es el diámetro de taladro). Tiempo disponible para la ejecución. Tipo de roca y condiciones del frontón. Tipo de sostenimiento necesario. Sistema de ventilación.

28 ALMACENAMIENTO 1. Deben efectuarse solo en polvorines autorizados según normas oficiales, cumpliendo con las siguientes recomendaciones: Deben ser inaccesibles a personas extrañas y vigilados. Deben estar a distancias prudenciales de otras instalaciones para evitar explosiones o daños por simpatía. Estando prohibido almacenar juntos explosivos y accesorios deben haber polvorines para ambos

29 Esta prohibido almacenar explosivos o accesorios con otros materiales o insumos ajenos a ellos.

30 Durante el transporte de explosivos y accesorios de voladura de
Polvorines o Bodegas de Mina a los frentes de trabajo: Detonación fortuita por maltrato.  Abandono de explosivos - Robos. Manipulación por personas inexpertas.