~~

Captulo 18~

tCARACTERIZACION DE LOS MACIZOS ROCOSOS PARA

EL DISEO DE LAS VOLADURAS~

~

~ 1. INTRODUCCION

~ Laspropiedadesde losmacizosrocososque influ-yenmsdirectamenteen el diseo de las voladurasson:

t- Resistenciasdinmicasde las rocas.- Espaciamientoy orientacindelasdiscontinuida-

. des.- Litologasy potenciasde los estratosen formacio-

nessedimentarias.

. - Velocidadesde propagacin de las ondas.- Propiedadeselsticasde las rocas.

~ - Tiposderellenoyaperturade lasdiscontinuidades., - Indicesdeanisotropay heterogeneidadde los ma-cizos, etc.

. La determinacinde estosparmetrospor mtodosdirectos,o de laboratorio,resultamuydifcil y costosa,ya que las probetasensayadasno suelen incluir las

. discontinuidadesy los cambioslitolgicosdel macizorocoso del que proceden.Para obteneruna muestrarepresentativaseranecesarioque tuvieraunasdimen-

~ sionesdiezvecesmayoresqueladistanciamediaentre, discontinuidades.No obstante,constituyenun com-plementoen lacaracterizacinde los macizosrocososque se deseanfragmentar.

. En la actualidad, las tcnicas de caracterizacingeomecnicams aplicadas son:

. - Sondeos,~onrecuperacin de testigo y ensayosgeomecanlcos.

. TABLA 18.1

.

.

.

.

~

- Estudiosestructuralesde lossistemasdedisconti-nuidades.

- Perfiles de ssmicade refraccin.

- Diagrafasgeofsicasdesondeosdeinvestigacin.- Diagrafasgeofsicas en barrenosde produccin.

- Tomadedatosytratamientodurantelaperforacinde los barrenosde produccin.

2. REALlZACION DE SONDEOS CON RECU-PERACION DE TESTIGO V ENSA VOSGEOMECANICOS

A partir de los testigos recuperados en los sondeosse puedeaplicar unade las clasificacionesmsexten-didas, conocida por R.a.D. (Rock auality Designation,Deere 1968) que se define como el porcentajede lalongitud de testigo recuperadoen trozos mayoresde10cm respectode la longitud de sondeo. Tabla 18.1.

Adems, sobre esos testigos puede realizarse el en-sayo geomecnicode ResistenciaBajo CargaPuntual15,bien sea en posicin diametralo axial, para esti-mar la Resistenciaa la Compresin Simple RC.

RC (MPa) '" 24 . 1,(50) (MPa)

Borquez (1981)determina el Factor de VolabilidadKv, de la frmula de Pearce, para el clculo de laPiedra, a partir delR.a.D. corregido porunCoeficientede Alteracin que tiene en cuenta la Resistenciade lasDiscontinuidadesen funcin de la apertura de stas yel tipo de relleno, Fig. 18.1Y Tabla 18.2.

TABLA 18.2

227

R.a.D. CALIDAD DE LA ROCA

0-25 Muy mala25 - 50 Mala50 - 75 Media75 - 90 Buena90 - 100 Excelente

RESISTENCIA DE LAS FACTOR DEDISCONTINUIDADES CORRECCION

Alta 1.0Media 0.9Baja 0.8

Muy baja 0.7

lA

.1-"I"'6'

'c>

. lO (f?ODf;:;

1.6

15

13'-

y =Q +b In X12

"

~ 10Q

::;iD 0.9

- Proyeccioneshemisfricaso estereogrficas,deigualrea(Schmidt-Lambert)o de igualngulo(Wulff).

- Rosasdedireccindediscontinuidades.- Histogramasdefrecuenciasdetamaosy deespa-

ciamientosdediscontinuidades,ensutotalidad,oseparadasporfamilias.

Por mediodeestasrepresentacioneses posibleesta-blecerel nmerode familiasde discontinuidadespre-sentesen un macizorocosodado,as comolosvaloresmedios y las dispersiones de sus propiedades msrepresentativas.

Complementariamente a los levantamientos pormediode lneas de muestreopuedenser efectuadosUnossondeosorientados,con recuperacinde testigosy en losquepuedenseraplicadaslastcnicasdemues-treointegral(Rocha,1967)o una inspeccinpor mediodecmarasdefilmacin(Burwelly Nesbitt,1964).

Todas las informacionessobre la fracturacinde losmacizosrocosospuedenser procesadasparaobtenerlacomposicinde los bloquesexistentesen unvolumendadodelmacizo.

Paratal propsito,existendiversastcnicasdeclcu-lo informatizadas,talescomo:

- Determinacin de los bloques unitarios, a partir delparaleleppedoformado por la interseccin de lastres familias principales de discontinuidades, conoci-das sus orientaciones dominantes y espaciamientosmedios (Attuvell y Farmer, 1976).

- Clculo de los volmenes de los bloques definidospor las intersecciones mltiples de las discontinuida-des, creando una curva de distribucin granulomtri-ca (Programa COMPART, da Gama, 1986).

- Estimacin de la distribucin de los tamaos de los

bloques, por medio de representaciones estereogr-ficas (Villaescusa y Brown, 1991).

Un indice que suele obtenersecon frecuenciaes elconocido por "Volumetric Joint Count, J." que sedefineporel nmerototaldejuntaspor metrocbico,obtenidoal sumarlas juntaspresentespor metroparacada una de las familiasexistentes.

TABLA 18.3

La relacinentreel ndice Jv" y el R.a.D." es, deacuerdocon Palsmtrom(1974),la siguiente:

R.a.D. = 115 - 3.3 Jv Para Jv < 4,5 , R.a.D. = 100

Segn la orientacin de esas juntas, los bloquesconformados in-situ presentarn diferentes geome-tras, afectando doblemente a la fragmentacin de lavoladura y a la direccindesalidamstilde la pega.

En la figura 18.3 se estima el volumen aproximado delos bloques a partir del Jv Y de la relacin de las tresaristas caractersticas de los mismos.

~~~ul;1'3" ,'o~,-.,.~",\~11212r=~, W ~ 100 ~ 13,' ,.,LV-s .0 ~", \ "

LtJ'o ~, v'~roL

'(o0, , .,".o . ,~ ~,"

(Jo~ Ie i 'GO

; , ,-.-.. , - .3 I '00. i '0~ ISa3o> .-

~

I ...O.'

! 0,0'

.... ... , ,"'M

Lilly (1986, 1992) ha definido un Indice de Volabilidad"BI (Blastability Index) que se obtiene como suma delos valores representativos de cinco parmetros geome-cnicos.

BI =0,5 (RMD +JPS +JPO +SGI +RSI)

Este ndice se aplic por primera vez en las minas dehierro de Pilbara, donde existen rocas extremadamenteblandas con un valor de BI = 20 Y tambin rocas masi-vas muy resistentes con un valor BI = 100, que tienenuna densidad de 4 t/m3.

En la Tabla 18.4 se indican los factores de pondera-cin de cada uno de los parmetros.

TABLA 18.4

El Ratio de Influencia de la Resistencia "RSI se esti-

ma a partir de la expresin:

RSI =0,05 . RC

donde:

RC = Resistencia a la compresin simple (MPa).

Los Consumos Especficos deexplosivo "CE o losFactoresde Energa"FE se calculan con la Fig. 18.5o las expresiones

CE (kgANFO/t)= 0,004 x BI FE (MJ/t) = 0,015 x BI

230

De las numerosas experiencias llevadas a cabo enAustralia se ha llegado a la conclusin de que el Factorde Roca del modelo Kuz-Ram de Cunninghan (1983)puede obtenerse multiplicando "BI por 0,12.

o 0.5U.Z 1 m) 50

3. Orientacinde los Planos Ide Juntas (JPO)

I3.1. Horizontal 103.2. Buzamientonormal al frente 203.3. Direccin normalal frente 303.4. Buzamientocoincidente

con el frente 40

4. Influencia del peso especfico(SGI)SGI =25.SG 50 (donde SGes el peso especficoen t/m3)

TABLA 18.5

entrelos ndicesdevolabilidady losconsumosespecfi-cos de explosivo,siendoel explosivopatrno de refe-renciaun hidrogelcon unavelocidadde detonacinde3.800mis.

TABLA 18.6

TABLA 18.7

4. SISMICA DE REFRACCION

La.sprimerasaplicaciones de la ssmica de refrac-cin al diseodevoladurasfueron llevadasa cabopor

Broadbent (1974), Heynen y Dimock (1976), que rela-cionaron el consumo especfico de explosivo con lavelocidad ssmica de propagacin. Fig. 18.6.

oUlJ..(3Wo-(f) 0.1W

0.3

,olJ..Z

5. TECNICAS GEOFISICAS DE SONDEOS DEINVESTIGACION

La realizacindesondeosdeinvestigacincon o sinrecuperacinde testigo para procedera su testifica-cin geofsicatiene los siguientesinconvenientes:

Tiempoinvertidoimportantey costeelevado.Equipodeperforaciny testificacinadicional.

Por ello, este procedimientono es usual en las ex-plotaciones,salvoenzonasdondevayanlconstruirseinstalaciones importantes: plantas de tratamiento,parquesde almacenamiento,etc.,o en aquelloscasosdonde la instrumentacinest infrautilizaday puedeemplearsecon otros fines, como es el de arranquederocas con explosivos.

6. TESTIFICACION DE LOS BARRENOS DEPRODUCCION

Esteprocedimientoesrelativamentesimple,rpidoyseguro,yaque se estudiala totalidadde la voladurayslo requierela inversinenelequipodetestificacin.

Los avancestecnolgicos quese han producidoenla fabricacin de aparatosde testificacin permitendeterminaractualmente:

- La posicin de estratosde materialblando, comocapas de carbn o intercalacionesde materialesalterados.

- Variacionesen la resistenciade lasrocas,y- El espaciamientode juntasy planosdedisconti-

nuidad.

Los mtodosde testificacinmsusualesson:

- Velocidad snica.

- Densidad.

- Radiacin natural.

- Calibre.

En laFig.18.7puedenverselasrespuestasobtenidasen una formacin con una intercalacindura.

Actualmente,haypocosdatosdisponiblesparacorre-lacionarlosvaloresobtenidosenlasdiagrafasconlascaractersticasde laexcavacin.Noobstante,HaganyGibson(1983)establecieron,basndoseensu expe-riencia,laclasificacindelaTabla18.8.

232

DENSIDAD

\\

GAMMANATURAL

II

1f,111,

CALIBRE

\'1

\f1

(!,~

ROCADEDUREZA MEDIA r

{

:f..-r

f-{~~

r" di,f

~."\

rj

jr

Figura18.7. Ejemplode diagraflasobtenidasy distribu-cin de cargasde explosivoenpresenciade un nivelde

rocadura(Hagany Gibson).

VELOCIDADSONICA

(mis)

4.500

TABLA 18.8

CARACTERISTICAS DE LA EXCAVACION

Estratos excavables por mototrai-lIas,grandesdragalinas,excavadorasorotopalassinvoladuras.

Ripado fcil. Excavacin de estratos sinvolar, algo difcil para dragalinas, excava-doras o rotopalas.

Ripado algo costoso. Voladuras lig&ras(e. g. grandes esquemas, grandeslongitudes de retacado, bajos consumosespecficos) pueden ser necesarias paralas grandes dragalinas, excavadoras orotopalas.

Se precisan voladuras ligeras.

Se precisan voladuras fuertes(e. g. esquemas de perforacin cerrados,pequeas longitudes de retacado, altosconsumos especficos).

7. CARACTERIZACION DEL MACIZO RO-COSODURANTE LA PERFORACION DEBARRENOS

Existen en la actualidad aparatos que se han desa-rrollado para determinar el rendimientode la perfora-cin. Por ejemplo, el sistema Empasol, fabricado por laempresa francesa Soletanche, el norteamericanoG.L.I., etc.

La utilizacin de estos sistemas permite:

- Evaluar el rendimiento del equipo y mtodo deperforacin utilizado.

- Ayudara la planificacinminera.- Detectarfallosenlaperforadorayelmanejoinade-

cuadode la mquina,y- Constituyeunaherramientadeinvestigacin,tanto

enlaoptimizacindelaperforacinFig.18.8,comoen la deteccinde pequeasvariacionesen laspropiedadesdelasrocas.

Figura18.8. Efectodelempujey la velocidadderotacinsobreel costedeperforacin.

Estesistemaeselmsinteresanteyaquelainversina realizarespequeay permiteobtenerlosdatosdu-rantelapropiaperforacin.

Los registradorespuedencontrolardiversasvaria-blesentrelasquedestacamos:

- Presin del aire comprimido.- Parderotacin.

- Empujesobrela boca.- Velocidadderotacin.

- Velocidadinstantneadepenetracin.- Vibracionesenel mstil.

- Esfuerzosderetencindelasartadeperforacin.- Aceleracinproducidaporlaenergareflejadapor

elterreno,y- Tiempodeperforacin.

Losvaloresregistradospermitenobtenerunaima-gencompletadelarespuestadelterreno.Algunosn-dicesqueseutilizanenlaactualidadsonlossiguien-tes:"

a) Indicede energaderotacin

IE=~NrVP

donde:

Tr = Par de rotacin:Nr = Velocidadde rotacin.VP = Velocidad de penetracin.

b) Indicedelgradode alteracin

lA = 1+ !..Eo

VP

VPo

donde:

E = Empujesobrela bocadeperforacin.VP = Velocidadde penetracin.Eoy VPo=ValoresmximosdeE y VP.

"70

c) Indicede resistenciadel terrenoa la perfora-cin

IR =E x~VP

donde:

E = Empujesobrela boca.Nr = Velocidadde rotacin.VP = Velocidaddepenetracin.

Losparmetrosmsinteresantessonlavelocidaddepenetraciny el par de rotacin.'En rocascon altaresistenciaa lacompresinseobtendrnvelocidadesdepenetracinpequeasylosparesderotacinsernrelativamentealtos,salvoqueexistaunespaciamientodefracturaspequeoencomparacinconeldimetrodelbarreno.

Cuandoseatraviesaunacapadearena,arcilla,rocamuyalteradao fisurada,lavelocidaddepenetracinaumentary se precisarun par de rotacinbajo,siemprequeel caudaldeaireseasuficienteparaeva-cuaradecuadamentelosdetritus.Elempujey elparderotacinse combinarnparaobtenerel rendimientoptimo.

Cuandose realizala perforacinde estratosconresistenciasmuyvariables,seobservarnvariacionesimportantesdelavelocidaddepenetracin.Fig.18.9.

Estetipoderegistroreflejar:

- Lafacilidadrelativaconquelarocavaa.serfrag-mentadaen lavoladura,y

- Ladistribucindeexplosivocorrectaparaobtenerunosresultadosptimos.

A continuacin,se analizanlos camposdeaplica-cindeestatcnicaendistintostiposdeyacimientos.

233

,,~c~~,,~,-,c"'~"'~

~""-

RETACADO

~

CARGAj ROCA DURA

CARGA

VELOCIDAD DEPENETRACION

Figura 18.9. Formaciones con resistencias variables (Hagany Reid).

7.1. Yacimientos de carbn

Enlosyacimientosde carbn, el recubrimiento estconstituido normalmentepor estratosque tienen re-sistencias muy variablesy por ello, esta tcnica demonitorizacintiene un futuro muyesperanzador.

Los datos que se obtienende las diagrafasson:

- Los espesores de las capas que poseen distintasresistencias.

- La profundidad exacta del techo y muro del carbn.

Cuando un estrato competente yace bajo una zonaalterada del mismo material o de un sedimento no

consolidado, ser necesario cargar slo el tramo infe-rior por debajo del contacto. Fig. 18.10.

SEDIMENTOS BLANDOS

RICOS EN ARCILLAS

ESTRATO

COMPETENTE

CAPA

Figura18.10. Distribucin de carga en estrato duro con zonade alteracin (Hagan y Reid).

Dondeexisteunestratopotentedematerialblandoomuydeformable,porejemploarenas,entreotrosderocacompetente,si se haceunacargacontinuaa lolargodeunbarreno:

234

- Los gasesseexpandirnrpidamentehacialazonadeformable,y

La cada rpida de la presin del gas en la capacompetenteprovocar una mala fragmentacin,escasoesponjamientoydesplazamientode la pila.

La colocacin de un retacadoen el nivel blando,evita el descenso brusco de presin y el dispendiosubsiguientede la energade la explosin.

RETACADO

ESTRATO

SLAN DO----- ~EXPLOSIVORETACADOINTERMEDIO

EXPLOSIVO

Figura 18.11 Localizacin del techo de la capa de carbn yempleo de retacadosintermediosal nivel de una intercala-

cin blanda.

7.2. Yacimientos metlicos

En estetipo de explotacionesse puedendar lossiguientescasos:

a) Voladurasenel contactoestril-mineral.En la Fig.18.12seveuntajodevoladuraquecon-

tieneestrilde resistenciamedia,mineralalteradoymineraldealtaresistencia.

FRENTE

. .. . .

ESTERIL. . .

\. \.\,. . . \. . . .MINERAL \ MINERAL DURO. . .J. . .BLANDO /

e e e leI

.. . . . .

. . .

Figura18.12. Voladura en un tajo con tres materialesdecaracteristicasdiferentes(Hagany Reid).

En un caso tan complejo es posible modificar elesquema de perforacin, pero ello requerira un reco-nocimiento de los contactos previo al replanteo de lavoladura. El procedimiento ms adecuado consiste enestandarizar el esquema de perforacin y modificar lacarga de los barrenos de acuerdo con un registro de lavelocidad de penetracin, tal como se indica en la Fig.18.13.

El empleo de este sistema aporta las siguientes ven-tajas:

- Evita un gasto excesivo de explosivo en formacio-nes blandas.

Q"QZ::>"-o'"

- Cargaradecuadamentelosbarrenosqueintersec-tanlascavidadesconespaciadores.Cargarlosbarrenosadyacentesconexplosivosdealtapotenciaparacompensarlaprdidadeenergaqueprovocanlascitadasoquedades.

8. INTENTOS DE CORRELACION DE INDICESDE PERFORACION CON LOS PARAME-TROS DE DISEO DE LAS VOLADURAS

Teniendoen cuentaque la perforacinde unarocaconstituyeun procesode roturade la estructurade lamismaen el que influyennumerososfactoresgeome-cnicos, parecelgico que el diseo de las voladurasdebierabasarseen los ndices de perforacin.

En estesentido, se han desarrolladolos siguientestrabajosde investigacin:

- Praillet(1980).- Leighton(1982)con el ndice "R.O.I.

- LpezJimeno,E. (1984)conel ndiceIp.

8.1. Praillet

R. Prailletcalcula la resistenciaa compresinde laroca a partirde la velocidadde penetracin,empuje,velocidadde rotacinydimetro.A continuacin,me-dianteunaecuacindetercergrado,determinaelvalorde la piedraen funcin de:

- Alturade banco.

- Densidadde carga del explosivo.

- Velocidad de detonacindel explosivo.

- Longitudde retacado.

- Resistenciaa la compresin.

- Constante que depende del tipo de mquinadecargaempleada:excavadoradecableso dragalina.

Laventajadeestesistemaesquecalculaelesquemade perforacinen funcin de variablesconocidas deantemano,salvo la resistenciaa compresinquedebeser estimadade datos previos.

Por elcontrario,el inconvenienteesquedadoquelaresistenciaacompresinesdeterminadaapartirdelosparmetrosde perforacin,el esquemase establecedespusde haberperforadoalgunos barrenos,por loqueel mtodoslo esvlidoenformacionesmuyho-mogneas.

8.2. Indice R.a.!.

Mathis (1975) propuso un ndice que denomin"R.O.I. (Rock OualityIndex):

t01 - E-

R. ..- hL

236

donde:

Eh = Presin hidrulicade la perforadora.t = Tiempo de perforacindel barreno.L = Longitud del barreno.

La primeraaplicacin prcticadel "R.O.I. fue de-sarrolladapor Little (1975),intentandocorrelacionarlos datosde la perforacinrotativacon el diseogeo-tcnico de los taludesfinales de las cortas.

La investigacinllevadaacabodemostrunaescasafiabilidaddebidoa lastcnicasderegistroya lafaltadesensibilidaden cambiosde litologia muyprximos.

Leighton (1982)procedi a una identificacin delas rocas existentes en la mina de Afton (Canad)medianteel R.O.I.utilizandouna perforadorarota-tivaS.E. 40-R trabajandoa 229mm (9")de dimetro.

A continuacin,hizo unestudiodecorrelacinentreel "R.O.I.y el consumo especfico ptimo de explo-sivo para las voladuras de contorno, obteniendo uncoeficientede correlacin r = 0,98.Fig. 18.16,para lasiguientecurvaajustada.

Ln(CE)- R.O.!. - 25.0007.200

donde:

CE = Consumo especfico (kilogramosde ANFO/tonelada).

R.O.!. = Indicede Calidadde la Roca (kPa.min/m).

E"-c:E

Ln CCE.)=RQI- 25.0007.20.0

o 8.000O-:.::

8 7..000oa::

--' :5 6.0.0.0e wa:: o

~ ~5..0.00'o--1~U 4.000.wowS2 3.000'oZ

2.26.0..o

o

o/

11. .

A BUENas RESULTADas

o DIFICULTAD EXCAVAClaN.PRaYECClaN EXCESIVA ysaBREEXCAVAClaN

.0.02 .0..04 .0..06 .0..08

CONSUMOESPECIFICO-ANFO CKg/t)

Figura 18.16. Correlacin entre el R.Q.I. y el consumoespecfico (Leighton).

Pero la utilizacin del R.O.I. presenta lassiguien-tes limitaciones:

- Se emplea la presin hidrulica de la mquina, por~0

4

~~lo que los datos utilizados dependen del tipo ymodelode perforadora.

~- No intervieneel dimetrode perforacin.Nosetieneencuentalavelocidadderotacin.

~ Deestaforma,losresultadosobtenidosen laminaAftonsloson utilizablesenaquellasexplotacionesdonde:

. - Se dispongade unaperforadoramodeloS.E. 40-R,y

. - Seperforenbarrenosde229mm.

~ 8.3.LpezJimeno,E.(1984),teniendoencuentalaslimi-

tacionesdelR.Q.!.propusounndicedecaracteriza-~ cindelasrocasenelquese combinanlossiguientes

parmetrosdeperforacin:

Indicede perforacinIp

~ VPE

Nr

~ O

= Velocidaddepenetracin(m/h).=Empujesobreeltricono(milesde libras).= Velocidadde rotacin(r/min).= Dimetrodeperforacin(pulgadas).

El ndicerespondea laexpresin:

VP

Ip= E x Nr02

PARTEDIARIO

Enelclculodeestendicehayquetenerencuentaque:

- El tipo detricono empleadoseael msadecuadoala formacin rocosa que se pretendeperforar.

- Se disponga del caudal de aire de barrido sufi-cientepara laevacuacincorrectade losdetritusdeperforacin.

- Se eliminen en su determinacin los tiemposmuertos de: posicionamientode la perforadora,cambiosde barras,etc.Es decir tomarlavelocidadnetade penetracin.

Para la recopilacin de todos los datos se.podrutilizarun modelode partecomoel quese indicaen laFig. 18.17.

Como la velocidad de penetracindependede lasresistenciasa compresin,tracciny cizallamiento,elndiceIp,quees directamenteproporcionala VP,contendr implcitamentetales caractersticasgeo-mecnicas,pudindosecorrelacionarcon el consumoespecficoo factorde energadel explosivoempleadoen lasvoladurasen las quese obtieneuna fragmenta-cin adecuada.Fig. 18.18.

El anlisisestadsticode regresinde los datos denumerosasminas,hapermitidoestablecerlasiguienteecuacin:

CE (kg ANFO/m3)= 1,124x e-O.5~2~Ip (r =0,92)

MAQUINA:

DE PERFORACION

RELEVO'

FECHA: - 1.Ji6.DIAMETRO'-

HORAS TOTALES PARO

Figura 18.17. Partedeperforacin.

237

w . o :g 2o W--J 0 '" .,; ,," o"'Ef-':'-- '3:! :g ..!'! '"d :'i

o 1-" '" 2 .J2- .. . WZ '" .. W'" ;: 8 M O MDo zm '" '3 _w W", PST "' D'- " Z'"z> W .. >.. >'" D.U

PAROS OPERACION PAROS MECANICOS ESPECIFICACIONES AVERIAS:

Tiempo traslado operacin Hora exacta arranquede la mquona

Tiempo cambio tricDno Tiempo reparaciones---'-----

Tiempo falta de trabajo Tiempo espera mecnicos

Tiempo limpieza mquina Tiempo engrase

Tiempo trasLado maquinista Tiempo traslado mecanica

Tiempo cambio adaptador Otras causas de paro

FIRMA MAQUINISTA.

JADAS

4a.......

'.

zQ 3

IIIIIIWIIIliIIIUIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIUlIIIIIlliIm;;;jF"""=,,,,"

~

t~------------ , -,. -- ., - ,.-."-""--'

t

PROGRAMA DISVOLCALCULO DE ESQUEMA------------------------------------

DATOS

t -----DIAMETRO DE PERFORACIoNALTURA DE BANCO

_INDICE DE PERFORACIONEXF'LOSIVOSDENSIDAD DE CARGA

~VELOC. DETONACJON,DIAMETRO DE CARGA

311.0015.000.35

1'1.1'1

M

(1)(2)0.804000

311.00

1. 35(G/CC) =(11/5)(11. M)

4700311.00

- ~~:~==:'~::

~LONGITUD DE PERFORACIoN =,LONG. RETACADO SUPERIOR =LONG. RETACADO INTERMEDIO=LONG. SOBREPERFORACIoN

~L,

ONG. CARGA INFERIOR E-1, LONG. CARGA INFERIOR E-2 =

LONG. CARGA SUPERIOR E-2 =

CARGA INFERIOR E-1

~ CARGA INFERIOR E-2CARGASUPERIOR E-2C A R G A T o TAL

~F'IEDRA, ESF'AC 1AM 1ENTO

VOLUMEN POR BARRENORENDIMIENTO PERFoRACIoN

. CONSUMO ESPECIFICO (ANFO)=

844.02 (MC)86.89 (MC/M)

O. '] (f.00 1'1" 1'1.15.00 M.3.00B.."jO9. :50l. BO

C-IEDW',ESF(,C 11\1"1 :X',ITU:30f;f,[f'e:l~i-I.JHi",C ]

~1.1'1.1'1..

::XF'CCJ::;1DENSIDAD DE CARGA (G/CC)VELOC. DETONACION (M/S)DIAMETRODE CARGA(M.M)

(2)

0.80

4000

22'7. 00

(1)

1" ~X'

4500

229.00

[":E~,iUL.T {,,[)U~,i,, ,

L.UNGITUD DE IONLONG. hETACADO IOH ~LIJr'jG. RETACfDU 11'1"1'1,1-:1"le:DIIJ'"'

1",.130 (1'1)(1"1)(11)

10. :,,(,0.00

LONG. CARGA INFEHIOR E-JL.UNG. CARGA INFEh E-2LONG. CARGASUPERI E-2 ~

1.07':;.,'1-11)..00

(m(1"1)(1-1)

CARGA INFERIOH e 1CARGA INFERIOR E-2CAI':13A SUF'[f': 1e." F-:::'e 11 h G (:\ 1 U 1 H i..

,',,3. 1617;;. ~6

0.002,":1.'7::::

U:Ti)(I

EQUIPO DE PERFORACION

SELEWONADO

CQNSUMO ENERGEnDO

DE LA VOLADURA

ESQUEMA DE PERFORACIONy TECNlCA O VOLADURA

SIMULACION DE LAFRAGMENTACION(MODELO)

EVALUACIONEN CAMPO DELA FRAGMENTACION

NO

NO

Figura 18.22. Estructura del modelo de optimizacinde costes (L. Jimeno).

9. SISTEMA DE GESTION DE DATOS DE PERFO-RACION EN TIEMPO REAL

Recientemente,en la minade carbnde EncasurenPuertollanose hapuestoa puntounsistemade registrode datosde operacinen tiemporealde unaperforado-ra rotativa.

El conjuntodevariablescontroladases:- Variablestodo/nada:.Motorde la perforadaen marchaSI/NO

. TorreabajoSI/NO

. AireenbarrenoSI/NO

. Empujeen barrenoSI/NO- Variablesanalgicas:

. Desplazamientode la mquina.Desplazamientode la cabezadeperforacin.Velocidadde rotacin.Par de rotacin

. Fuerzade empuje

Para la obtencinde lasvariablesanterioresdeformaautomticase han dispuestosobre la perforadoralossensoresquese indicanen la Fig. 18.23.

La configuracin final del sistema de gestin se mues-tra en el diagrama de bloques de la Fig. 18.24. La esta-cin central est constituida por un microordenador quedispone de monitor en color, teclado expandido e impre-sora, que dispone adems de un interfaz para la comu-nicacin con el radioenlace.

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Figura 18.23. Situacin de los sensores en la perforadora.

La unidad mvil sobre la mquina est constituida porlos captado res, la CPU y el transmisor-receptor deradio. Parte de la informacin obtenida es mostrada porel display durante la perforacin, para ayudar al opera-dor. Los datos que aparecen son:

- Profundidad actual del barreno (m)- Velocidad de penetracin (m/s)- Distanciadeltriconoal fondodelbarreno

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