voladura de rocas 1

5/20/2018 Voladura de Rocas 1

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VOLADURA DE ROCAS

Ing Andrs Miranda Lozano


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I. INTRODUCCIN

Un factor importante para mantener en la mina un flujo

constante de mineral a la planta concentradora, es

controlar el grado de fragmentacin.

El desarrollo tecnolgico de los equipos de perforacin y

de voladura debe orientarse a una mayor precisin paralograra un ptimo grado de fragmentacin en el minado de

los tajeos de produccin.

Actualmente se usa el sistema de iniciacin no elctrico

que es un sistema integrado de accesorios, que usa lasventajas de los mtodos de iniciacin tradicional que

permite el ptimo aprovechamiento de la energa del

explosivo de acuerdo de los principales de la detonacin.


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IV. VOLADURA DE ROCAS

3.1.OBJETIVO.-

Controlar el grado de fragmentacin del mineral disparadoa fin de economizar costos en los ciclos de carguo,

transporte, izaje, y chancado primario, analizando los

resultados de la voladura de acuerdo a las dimensiones de

las mallas de perforacin.

3.2.PROCESODE FRACTURACIN.-

La fragmentacin de rocas por voladura comprende la

accin de un explosivo y la respuesta de la masa de roca

circundante en los aspectos de energa, tiempo, onda de

presin, mecnica de rocas y otros en un rpido y complejo

mecanismo de interaccin.


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3.3. PROCESO DE DETONACION DE UNA CARGAEXPLOSIVA

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PCJ

ZR

FC

Onda de ChoqueO de Tensin

ROCACOMPRIMIDAONDA DE

REFLEXIN

Onda deReflexiny gases enExpansin

Ensanchamientodel taladro

CA DA DEPRESIN INICIAL

Explosivosin reaccionar

PCJ: PLANO DE CJZR : ZONA DE REACCINFC : FRENTE DE CHOQUE

ROCA NOALTERADA

ROCA NOALTERADA

Direccin de

Avance de laDetonacin


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Las fracturas paralelas a los taladros que se encuentran a

cierta distancia de estos taladros, evitarn que la formacin

de grietas se propaguen en la roca


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V. EXPLOSIVOS

5.1.CONCEPTO.-Son productos qumicos que encierran un

enorme potencial de energa, que bajo la accin

de un fulminante u otro estimulo externoreaccionan instantneamente con gran

violencia, generando:

a) Un fuerte efecto de impacto que tritura la

roca.

b)Ungran volumen de gases que se expanden

con gran energa, desplazando los fragmentos.


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5.2.-Componentes de los Explosivo s

EXPLOSIVO OXIDANTE COMBUSTIBLE SENSIBILIZADOR

Slido

Ni t rato d e amonio y

otras s ales

Slido

Materias

absorbentes: pulpa

de madera, harin a,

celulosa

Lqu ido

Nitrogl icer ina,

ni t roc elulosa, gl ico l

DINAMITAS

SlidoNitrato de amon io

granular

Lqu id oPetrleo Diesel o

aceites residu ales,

carbn

AirePo ro s v acos d e

aire en los p r i l ls de

ni t rato de amon io

ANFOS Y

OTROSCARBO-

NITRATOS

GRANULARES

Gasif icantesAire en microb alones

(m icroesferas de

vidr io ) o agentes

gasif icantes

(nit ruros)

EMULSIONES

Slido

Ni t rato d e amonio y

otras s ales

(solu cion es sal inas)

Lqu ido

Aceites m inerales,

emuls i f icantes,

petrleo, parafina


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5.3.CLASIFICACION GENERAL DE LOSEXPLOSIVOS COMERCIALES.-

Se clasifican en dos grupos:

a) A base de nitroglicerina:

a.1. Las dinamitas.-

Gelignitas o gelatinas.-

Tiene excelente capacidad

de trituracin y resistencia

al agua, se emplea en

rocas duras y condiciones difciles.


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5.3.CLASIFICACION GENERAL DE LOSEXPLOSIVOS COMERCIALES.-

Se clasifican en dos grupos:

a) A base de nitroglicerina:

a.1. Las dinamitas.-

Semi Gelatinas.-

De alto poder rompedor

y buena resistencia al agua,

su uso comn es en roca

de dureza y condiciones intermedias.


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Pulverulentas.- De bajo poder rompedor y pocaresistencia al agua se emplea mayormente en rocas

blandas a intermedias y secas.


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Especiales.- Son para determinados trabajos comossmicos y voladura controlada.

Primagel-E

Geodit

Exsacorte

Plastex-E Deminex


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B) Libre de nitroglicerina:

b.1 Mezclas Pulverulentas o secas.- El ms tpico es el

ANFO.


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B) Libre de nitroglicerina:

b.2 Emulsiones, Slurries o Hidrogeles.- Todo el conjunto

del explosivo va disuelto en una masa acuosa, lo cualconfiere su excelente resistencia al agua, su gran

seguridad en el manejo y el transporte, no producen ningn

dolor de cabeza y por ltimo los humos de la explosin son

de baja toxicidad.

Slurrex-MA

Emulsiones

En papel parafinadoEn manga plstica


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5.4. CARACTERSTICAS GENERALES DE LOSEXPLOSIVOS.-

En la seleccin del explosivo ms idneo para un fin

determinado, es preciso conocer las caractersticas decada explosivo, para a partir de ellas, elegir el que ms

convenga al tipo de aplicacin que precisemos.

a) Estabilidad Qumica.

b) Sensibilidad.

c) Velocidad de detonacin.

d) Potencia explosiva.

e) Densidad de encartuchado.

f) Resistencia al agua.

g) Categora de humos.


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a) Estabilidad Qumica:

La estabilidad Qumica de un explosivo es la aptitud

que este posee para mantenerse qumicamenteinalterado durante un cierto tiempo.

Esta estabilidad con la que el explosivo parte de

fbrica, se mantendr sin alteraciones mientras las

condiciones de almacenamiento sean adecuadas,

permitiendo al usuario tener un producto totalmente

seguro y fiable para los trabajos de voladura.

Las prdidas de estabilidad en el explosivo se puedendar por almacenamiento prolongados en lugares

con deficiente ventilacin, pudiendo llegarse, hasta

la inutilizacin del explosivo.


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b)Sensibilidad:La sensibilidad de un explosivo, sepuede definir como el mayor o menor grado de

energa que necesita que se le comunique para quese produzca su explosin.

Sensibilidad al detonador.

Sensibilidad a la onda explosiva.

Sensibilidad al choque.

Sensibilidad al rozamiento.

As dentro estos cuatro tipos de sensibilidad, puede

decirse que las dos primeras son cualidades

positivas y las dos ltimas, cualidades negativas del

explosivo.


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c) Velocidad de detonacin:

S en el extremo de una fila de cartuchos de

explosivo, colocamos un detonador, e iniciamosste, la detonacin del explosivo se producir con

una cierta velocidad, que es la que denominamos

velocidad de detonacin del explosivo.

La detonacin de un explosivo, es por tanto, la

transformacin casi instantnea de la materia que

lo compone en gases. Esta transformacin se hace

a elevadas temperaturas y con un desprendimientode un gran volumen de gases.


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La velocidad de detonacin es una de las principales

caractersticas a tener en cuenta a la hora de la eleccin de

un explosivo para un fin determinado. As un explosivo

potente que detone lentamente, va ejerciendo o desarrollandosu energa de forma progresiva consiguiendo con su esfuerzo

mover grandes bloques, mientras que en un explosivo dotado

de una velocidad de detonacin alta, como el desarrollo de la

energa es casi instantneo, provocar voladuras

espectaculares, troceando los bloques totalmente.

Para unos trabajos interesan en unos casos explosivos

lentos y en otros explosivos de gran velocidad de detonacin,

de ah la importancia de la eleccin del explosivo, para

obtener los mejores resultados.

La velocidad de detonacin de un explosivo se mide

en metros por segundo, y es del orden de miles de metros.


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d) Potencia explosiva:

La potencia puede definirse como la capacidad de

un explosivo para quebrantar y proyectar la roca.Depende casi exclusivamente de la composicin

del explosivo, pudiendo mejorarse ligeramente con

una adecuada tcnica de voladura.

Para la medida de la potencia de un explosivo

existen diferentes tcnicas, de las cuales la ms

empleada es la del pndulo balstico; por ste

procedimiento se mide la potencia de un explosivoen tanto por ciento con relacin a la dinamita o

goma pura, a la que se le asigna por convenio la

potencia 100%.


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e) Densidad de encartuchado:

La densidad de encartuchado es tambin una

caracterstica importante de los explosivos, quedepende en gran parte de la granulometra de los

componentes slidos y tipo de materias primas

empleadas en su fabricacin.

La densidad es un parmetro importante a tener en

cuenta en la carga de taladros agua, en su interior.

As, por ejemplo, la carga, en taladros con agua, de

explosivos de densidad inferior a 1, independiente de

la resistencia al agua del explosivo, resulta muy

laboriosa, ya que ste flota, cosa que no ocurre con

los de densidad superior a 1.


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f) Resistencia al agua: En ste punto cabediferenciar tres conceptos:

Resistencia al contacto con el agua.

Resistencia a la humedad.

Resistencia al agua bajo presin de la misma.

Entenderemos por resistencia al agua o resistencia

al contacto con el agua, aquella caracterstica por la

cual un explosivo, sin necesidad de envuelta

especial, mantiene sus propiedades de usoinalterables en tiempo mayor o menor, lo cual

permite que sea utilizado en taladros con agua.


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g) Humos:

Se designa con esta palabra humos el conjunto

de los productos resultantes de la explosin, entrelos que se encuentran gases, vapor de agua y

polvo en suspensin.

Estos humos contienen gases nocivos, comoxido de carbono y vapores nitrosos, y supresencia en los trabajos subterrneos, puede

ocasionar molestias o intoxicaciones graves a las

personas.


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5.6. AGENTES DE VOLADURA.-

a) ANFO (Ammonium Nitrate Fuel Oil): Es un

agente de voladura granular, seco compuesto poruna mezcla de Nitrato de Amonio poroso y

petrleo Diesel N02. Donde puede ser usado en

taladros secos eficientemente y a bajo costo.

La mezcla ideal corresponde al 94.3% de Nitratode amonio (oxidante) y 5.7% de petrleo(combustible), en pesos, para el mejor balance de

oxigeno en la detonacin.

Esta mezcla proporciona el 100% de energa til y

la menor generacin de gases nocivos.


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b) Requisitos fundamentales que debecumplir el ANFO:

Porosidad:los poros son indispensables para lageneracin de puntos calientes en la detonacin delANFO, por compresin adiabtica del aire

(sensibilizador) por la onda de choque iniciadora del

cebo.

Absorcin del petrleo(mnima en porcentaje).

Retencin del petrleo(mnima en tiempo).

Cobertura anti- aglomerante (anticraking) parala fluidez del los Prills en el manipuleo a granel.


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c)Variacin en el porcentaje de petrleo:

Cualquier variacin resulta en prdida de eficiencia

y exceso de gases:

Con exceso de petrleo (ms del 6%) la energa

decrece 40% a 60% y se genera exceso de

Monxido de Carbono.

Con la deficiencia de Petrleo (menos del 6%) la

prdida de energa es similar y se genera exceso

de gases Nitrosos.


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d) Variacin de la energa termodinmica y VOD(velocidad de detonacin) de ANFO con el contenidode petrleo:

1 000

900

800

700

600

500

400

5 500

5 000

4 500

4 000

3 500

3 000

2 500

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

ENERGA TERMODINMICA (kcal/kg) VELOCIDAD DE DETONACIN (m/s)

BALANCE O2 (-)BALANCE O2(+)

E

VOD

%

En el grfico anterior se aprecia la infl encia q e


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En el grfico anterior se aprecia la influencia que

tiene el porcentaje de petrleo sobre la energa

desprendida (E) y velocidad de detonacin (VOD).

Se ve que no interesan los porcentajesinferiores ni superiores al indicado si se pretende

obtener el mximo rendimiento en las voladuras.

El contenido de combustible afecta tambina la cantidad de gases nocivos desprendidos en

la explosin (CO + NO);cuando en las voladuras

los humos producidos tienen color naranja, esto

es un indicativo de un porcentaje insuficiente depetrleo, o que elANFOha absorbido agua de los

taladros, o no se ha iniciado correctamente.


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c) Influencia del contenido de agua sobre la velocidadde detonacin del ANFO:

VELOCIDAD DE DETONACIN(m/s)3 600

3 300

3 000

2 700

2 400

2 100

1,05

0 2 4 6 8 10

DENSIDAD (g/cm3)

PORCENTAJE DE AGUA

1,00

0,95

0,90

0,85

FALLOS

DIMETRO DE LA CARGA76 mm

CURVA DE DENSIDAD


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a) Densidad:

La densidad tiene importancia para la velocidad

de detonacin y los efectos de impacto de un

explosivo.

Conforme la densidad del ANFO aumenta,

entonces la velocidad de detonacin se eleva, peroes ms difcil conseguir la iniciacin. Por encima

de una densidad de 1,2 g./cm3, el ANFO se vuelve

inerte no pudiendo ser detonado.


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a) Influencia del dimetro de la carga sobrela velocidad de detonacin:

El dimetro de la carga es un parmetro de diseo

que incide de forma decisiva en la velocidad de

detonacin del ANFO.

El dimetro crtico de este explosivo estinfluenciado por el confinamiento y la densidad de

carga.

Usando dentro de los taladros en roca con unadensidad a granel de 0.8 g./cm3 el dimetro crtico

es de unos 25 mm, mientras que con 1.15 g./cm3

se eleva a 75 mm.


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0DIMETRO DEL BARRENO (mm)

50 100 150 200 250 300 350

Velocidad de Detonacin

2 000

2 500

3 000

3 500

4 000

4 500

5 000

a) Influencia del dimetro de la cargasobre la velocidad de detonacin:


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a) Influencia del tamao de los Prills en el

ANFO:El tamao de los Prills de Nitrato de Amonio

influye en la densidad del explosivo. As, cuando

el ANFO se reduce a menos de 100 mallas, sudensidad a granel pasa a ser 0.6 g/cm3, lo que

significa que si se quiere conseguir una densidad

normal entre 0.8 y 0.85 g./cm3 para alcanzar unas

buenas caractersticas de detonacin ser precisocompactarlo.


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a) Iniciacin del ANFO:

A diferencia de la dinamita sensible al

detonador, que contienen un elementosensibilizador propio, como la Nitroglicerina, que

garantizan la iniciacin inmediato del explosivo, los

nitrocarbonitratos granulares como el ANFO

requieren de un cebo potente y de masa suficiente

para iniciarse debidamente en su rgimen de

detonacin, de lo contrario, con un cebo dbil esta

velocidad ser escalada por lo que el productocaer en un rgimen de deflagracin con bajo

rendimiento de energa aplicable.


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Iniciacin del ANFO:


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Parmetros a valorar cuando se alije un explosivo.-

La eleccin de un explosivo debe hacerse de acuerdo con

una serie de condiciones o parmetros que es preciso teneren cuenta y son:

Presencia de agua en los taladros.

Toxicidad de los gases de la explosin.

Dimetro de los taladros.

Tipo de roca a volar.

Seguridad del explosivo.

Tipo de trabajo a ejecutar.

Sistema de iniciacin a utilizar.

Vibracin.


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VI. ACCESORIOS DE VOLADURA6.1.GENERALIDADES.

Son elementos diseados especficamente para

transportar una seal trmica o de choque para activar una

determinada cantidad de carga explosiva de una manera

controlada y segura.6.2.REQUISITOS.-

Confiabilidad y Seguridad.

El menor riesgo posible de una detonacinprematura o no intencional.

Adaptacin a las caractersticas propias de cada

operacin a efectuar la voladura.


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6.3. CLASIFICACION.-

Se clasifican en:

Elctricos.

No elctricos.

ACCESORIOS DE VOLADURA ELCTRICOS.-

a)Generalidades:Como su nombre lo indica son los quese activan por medio de la energa elctrica. Se componen

de tres partes que van colocados dentro de una cpsula

metlica de aluminio o cobre (el casquillo de cobre se usa

en las minas de carbn).

Las tres partes con la que est compuesto el detonador

son: la parte elctrica, la parte retardadora y la parte

explosiva.


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b) Clasificacin:

b.1 Tiempo de detonacin:

Instantneo.

Micro retardo 30 ms.

Retardo 500 ms.

b.2 Sensibilidad:

Sensibles.

Insensibles.

Altamente insensibles.


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Aplicaciones:

Cpsula de aluminio.

Cpsula de cobre.

Ssmicos.


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6.3.1. ACCESORIOS DE VOLADURA NO ELCTRICOS.-

Son los que se activan sin necesidad de la energa elctrica y

son:a) Gua de seguridad o mecha lenta:

La iniciacin por medio de la gua de seguridad es un mtodo

anticuado, la tendencia a usarla es cada vez menor, sin

embargo, en operaciones pequeas ste mtodo es la mssimple y econmica. Son cordones flexibles que tienen

internamente un ncleo continuo de plvora negra envuelto en

papel kraft encerrado con cubiertas textiles, bao de brea y un

revestimiento impermeabilizante de PVC. Se emplea parainiciar la detonacin de un fulminante comn y debe de cumplir

los siguientes:


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Componentes de la

Mecha de Seguridad

Plvoranegra

(5 a 6 g /m)

Hi lo dearrastreCintas de

papel kraft

Forro dePVC

compuesto

Hi los de algodncon recubr imientode brea y cargasino rgnic as comotiza, talco , etc .


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Caractersticas tpicas:

a.1 Impermeabilidad.- Sumergidos en agua, a unaprofundidad de 50 cm durante 24 horas deber resistir la

penetracin del agua.

a.2 Velocidad de Combustin.- Deber tener untiempo de propagacin de combustin uniforme

cumpliendo las normas del Reglamento de Seguridad

higiene Minera con una tolerancia del 5% que esta

comprendido entre:

Mnimo: 150 seg./mt (la ms lenta).

Mximo: 200 seg./mt ( la ms rpida)

Esta caracterstica es fundamental para definir el

concepto de mecha de seguridad (reloj minero).

a 3 Continuidad de combustin - La combustin


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a.3 Continuidad de combustin. La combustindeber ser total, no debiendo existir cortes o interrupciones

durante su combustin.

a.4 Vivacidad o longitud de chispa.- El chispazoproducido deber poseer la suficiente vivacidad paraencender otro trozo de mecha colocada axialmente a una

distancia de 5 cm del primero, en un ambiente normal.

a.5 Resistencia a la tensin.-Deber tener unaresistencia a la tensin como para soportar 30 kilos durante3 minutos como mnimo.

a.6 Dimetro externo.- Deber tener un dimetro

uniforme en toda su longitud de 5.10mm+0.15mm.

Se presentan variaciones de velocidad de combustin a

causa de la presin atmosfrica, temperatura, clima,

humedad, condiciones de almacenaje, etc.

a) Fulminante Comn Simple:


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a) Fulminante Comn Simple:Es un a cpsul a cilnd ric a de alum in io qu e co nt iene un a carg a

sens ible (PETN azida de p lom o) qu e estalla inst antneamente co n

la llama tr ansm it ida po r la gua o mecha de segu ridad .

Se emplea para inic iar y h acer detonar a la din amita y otro s altos

explosivos.


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b.1 Caractersticas tcnicas del fulminante comn

simple.-

DESIGNACION N. 06 N. 08Material de la Cpsula. Aluminio AluminioLongitud mm 35 +/-0.10 45 +/-0.10Dimetro Exterior mm 6.2 +/-0.10 6.2 +/-0.10Resistencia a la humedad 24 hr / 100% H.R. 24 hr/100%

H.R.Carga Explosiva Primaria mg 200300 300400Carga Secundaria mg 300400 350450Velocidad de Detonacin m/s 7000 7000Resistencia al Impacto 2kilos de 1MT

No detona No detona


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c).- Mecha rpida (Igniter Cord):

Es un cordn flexible que contiene dos alambres de

cobre, uno de los cuales est envuelto en toda su longitud

por una masa pirotcnica especial, recubiertos con unacapa plstica, cuya finalidad es impermeabilizarla, el otro

alambre es para mantenerla fija sin desprenderse durante

la combustin, para no causar una iniciacin no prevista

en el circuito de enmallado con la mecha rpida aldesprenderse de su posicin fija inicial.

Su objetivo es iniciar la combustin de la mecha deseguridad a travs del conector con una secuencia

lgica de formacin de las caras libres.Tiene una velocidad de combustin promedio de:

42 seg./mt. = 12 seg./pie.


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Componentes de la

Mecha Rpida

Forro de

pol iet i leno

Compuesto

p iro tcn ico

(6 a 7 g/m )

Alambre

centr al de

Cu, Fe o A l

Alambre de refuerzo

de Cu , Fe o Al

Conector de I gnicin


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Es un casqu i l lo de alum inio con un ojal o corte lateral ,

que tiene una masa p iro tcnica que recib e la llama de la

mecha rpida y la transm ite a la gua de seguridad,generando su encendido.

Para su mejor c onexin con la mecha rpida, tiene un

b lock de su jec in p lst ico de fcil manipu leo .


Conexin

SimpleConexin

Doble

d) - Conectores:


49/156

Componentes del


d). Conectores:

Masa p ir o tcnic a

Cpsula dealuminio

) C d D t t


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e).- Cordn Detonante:

Accesorio de alta potencia explosiva y velocidad de

detonacin, de fcil manejo y seguro, que gracias asu particularidad permite la propagacin de la onda

de la detonacin a travs de nudos, resulta de gran

utilidad en las diversas operaciones de voladura.

El cordn detonante es una cuerda flexible e

impermeable que contiene en su interior un ncleo de

Pentrita (PETN) que est cubierto de fibras de

polipropileno y finalmente un recubierto exterior dePolicloruro de Vinilo (PVC ELVAX) que le

proporciona propiedades de elevada resistencia a la

traccin, abrasin, y humedad.


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e.1 Clasificacin.-

De acuerdo al uso:

Para minera y obras civiles.

Para uso ssmico.

Especiales.

De acuerdo a su cobertura:

Simple.

Reforzado.

e.2 Caractersticas Tpicas.-


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p

Debe ser sensible a la iniciacin del fulminante N 06 por

contacto simple.

Debe transmitir la onda de detonacin por contacto al seramarrado a otro tramo del cordn (nudos).

Debe tener una velocidad de detonacin mnima de 6500

MT/seg.

No debe detonar por accin del fuego.

No debe detonar por el impacto de la cada libre de un peso

de 12 kilos desde una altura de un metro.

Debe tener una resistencia a la traccin de 46 kilos como

mnimo.

Deber ser capaz de iniciar por contacto a otro tramo del

cordn detonante al interponer entre ellos cartulina cuyos

espesores sumen un mximo de 5 mm.

3 A li i d l C d D t t


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e.3 Aplicaciones del Cordn Detonante

Para la iniciacin de los explosivos dentro de una

voladura.

Como explosivo para la ejecucin de la propia

voladura.

e.4 Conexiones del Cordn Detonante.-

El cordn detonante se inicia siempre mediante otro

cordn o mediante un detonador, la conexin del

fulminante al cordn se debe realizar de tal manera

que la base del detonador apunte hacia la zona decordn en que debe propagarse la onda de

detonacin, de lo contrario, no se producir la

iniciacin del cordn en la direccin deseada.


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e.4 Conexiones del Cordn Detonante.-

P di i t d l t l f l i t


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Procedimiento de empalme entre el fulminante comny cordn detonante.

Incorrecto

Correcto


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a) Fulminante no elctrico tipo Nonel:

Accesorio de voladura no elctrica de retardo, est

formado por cuatro elementos principales:Tubo de choque, est fabricado de un material

termoplstico de alta resistencia mecnica que transmite

la seal a la cpsula de retardo. Este tubo es de plstico

laminado y contiene en su superficie interior una capa dematerial reactivo. Cuando el tubo es iniciado, transmite

por su interior una seal de baja energa, a una velocidad

de 2000 MT/seg. Esta seal es capaz de desplazarse a

travs de los dobleces y nudos del tubo, pero sin

transmitirse hacia el exterior por consiguiente, sin afectar

a cualquier explosivo o material con el cual est en

contacto.


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Fulminante de retardo, dispone de un tren de retardo ysello antiesttico.

Etiqueta,que indica el perodo de retardo de la serie y eltiempo nominal de detonacin.

Conector J, para unir el tubo de choque a una lneatroncal de cordn detonante.

f.1 Caractersticas tcnicas importantes.-Dimetro Exterior 3.05 mm

Dimetro interior 2.50 mm

Carga explosiva (reactivo) 20 mg./MT

Velocidad de detonacin 2000 mt./seg

Material tubo de choque TermoplsticoFlexible

Resistencia al Impacto 2 kilos / 1mt.

No Detona

Carga Explosiva 1000 mg.


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f.2 Tiempo de Retardo.-

Se clasifica en dos grandes grupos:

Grupo de milisegundos perodo corto (series cada 25 m.s)

Grupo de medio segundo perodo largo (series cada 500 m.s)

Escalas de Tiempo


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sca as de e po


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f.3. Sistema de inicio no elctrico Serie nicaEs serie nica porque el nmero de retardo es

siempre mltiplo de 25 ms.


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VII. SISTEMA DE INICIACIN

Son sistemas de iniciacin diseados

especficamente para iniciar en forma controladauna carga explosiva desde una distancia segura,

estableciendo una adecuada secuencia de salida

de los taladros.

Los sistemas de iniciacin contienen elementos

dispuestos para detonar y como tales han de ser

manipulados con extremo cuidado y precaucin.

Un tratamiento inadecuado puede dar lugar aserios accidentes o muertes por causa de una

detonacin.


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Se emplea los siguientes sistemas:

1. Gua de seguridad fulminante comn .- Sistema

convencional, chispeo manual.2. Gua de seguridad fulminante comn conector

mecha rpida.- Sistema convencional mejorado por

Seguridad, iniciacin en un slo punto.

3. Sistema no elctrico (Nonel)cordn detonante.

4. Sistema elctrico.

7.1. SISTEMA CONVENCIONAL.-


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Es un sistema antiguo donde se ejecuta el chispeo en

forma manual, taladro por taladro a las guas de Seguridad,

es un mtodo inseguro que es causante de muchos

accidentes por explosin en nuestra minera.

7 1 1 SISTEMA CONVENCIONAL MEJORADO POR


64/156

7.1.1. SISTEMA CONVENCIONAL MEJORADO PORSEGURIDAD.-

Es un sistema cuya ventaja principal por Seguridad es

iniciar el chispeo en un slo punto eliminando el chispeo

manual de las guas de seguridad. Es por medio del

accesorio de la mecha rpida que se inicia la combustinal conector y este a su vez a la gua de seguridad,

asegurando as el encendido de todos los taladros y

proporcionando Seguridad al perforista al no exponerlo al

humo y al peligro de una detonacin prematura.

Normas para el uso en el sistema convencional


65/156

Normas para el uso en el sistema convencionalmejorado por Seguridad:

a) Frentes de disparo:de efectuar losamarres en X con lamecha rpida en unfrente de disparo, parauna adecuadasecuencia de salida de

los taladros1 11 1

2

2 2

2

33

3 3

4

4

44

5 5

55

6 6

7

9 988

Frente: DetonadorEnsamblado

EXSA

Mecha

Rpida

EXSA


66/156

Longitud de lamecha rpida entrelos taladros dearranque y ayudasde arranque parauna adecuadasecuencia de salidaen un frente dedisparo

a) Tajeos angostos con perforacin vertical oinclinada:


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inclinada:

Longitud de mecha rpida entre filas para un tiempoadecuado de salida de los taladros en tajeos de veta

angosta, para evitar la formacin de disparos decrter.

c)Puentes de empalme para tajeos de longitudes


68/156

) p p j glargos:

c.1 Clculo para hallar la longitud del puente de

empalme.

Puented

Datos:


69/156

Tiempo de combustin de la gua de seguridad.-

55/pie

Tiempo de combustin de la mecha rpida.-12/pie.

Longitud de la gua ensamblada.- 8 pies

Clculo:

Tiempo total de combustin de la gua ensamblada.-

segpiespie

seg4408

55

Distancia donde se debe hacer el puente:


70/156

Distancia donde se debe hacer el puente:

Margen de seguridad 10% menos:

metrospiespiesd 0.10339.07.36

metrospies

pie

seg

segd 2.117.3612

440

) T j h f i ti l


71/156

c) Tajeos anchos con perforacin vertical:

Mtodo de conexin mltiple con la mecha rpida

cordn de ignicin.

6 2 SISTEMA NO ELECTRICO


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6.2. SISTEMA NO ELECTRICO.-

a) Componentes:Son sistemas que se activa

sin la accin de la energa elctrica, es activado por mediode una onda de choque, estn compuestos de los

accesorios, el fulminante no elctrico y el cordn

detonante. Son iniciados la onda de detonacin del cordn

detonante con un slo fulminante comn; es un sistema

ms Seguro y eficiente por tener los tiempos de retardosincorporados en el mismo fulminante, actualmente se est

generalizando su uso en las voladuras subterrneas,

donde se realizan las operaciones de perforacin y

carguo mecanizado ( Jumbo, Scoop ).


73/156

6.2. SISTEMA NO ELECTRICO.-

b) Sistema de iniciacin no elctrico de Serie


74/156

b) Sistema de iniciacin no elctrico de Serienica:


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N Excel 1 2 4 7 24 40 72 120 220 368Cantidad 1 1 1 1 4 4 4 4 5 5Retardo 25 50 100 175 600 1000 1800 3000 5500 9200

b) Sistema de iniciacin no elctrico periodo


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b) Sistema de iniciacin no elctrico periodocorto y largo:


77/156

6 3 SISTEMA ELECTRICO


78/156

6.3. SISTEMA ELECTRICO.-

Son aquellos que se inicia por medio de detonadores

elctricos que consiste de un puente de incandescenciacuyo calentamiento se lleva a cabo mediante el paso de una

corriente de una determinada intensidad, que se hace

circular por todo el circuito de la voladura, tiene la ventaja

de ser comprobado antes del disparo y la desventaja de ser

ms laborioso en sus conexiones o empalmes, adems desu sensibilidad a las corrientes elctricas estticas y

errticas.

Este sistema de iniciacin en las voladuras subterrneas no

se estn aplicando, slo se estn usando en forma

espordica en la ejecucin de las chimeneas que utilizan los

equipos de perforacin ALIMAK, para iniciar la detonacin

del cordn detonante del sistema que est instalado el No

elctrico tipo Nonel, mediante un slo detonador elctrico.

VIII. MALLA DE PERFORACIN Y CALCULO DE


79/156

FACTOR DE CARGA

7.1. MALLA.-

Es la forma en la que se distribuyen los

taladros de una voladura, considerando

bsicamente a la relacin de BURDEN y

ESPACIAMIENTOy su directa vinculacin con laprofundidad de taladros.

En el diseo de una voladura de banco se

puede emplear diferentes trazos para laperforacin, denominndose malla cuadrada,

rectangular y triangular o alterna. Basndose en la

dimensin del burden.

7.1. MALLA.-


80/156

Distintos formas de amarre de los accesorios ydiferentes tiempos de encendido de los taladros

se aplican para obtener la ms conveniente

fragmentacin y forma de acumulacin de los

detritos, para las posteriores operaciones de

carguo y transporte de material volado.

Los diseos de amarre de las conexiones entre lostaladros de los trazos de perforacin anteriores


81/156

taladros de los trazos de perforacin anteriores,

determinan el diseo de las mallas de salida,

siendo las ms empleadas la longitudinal y las

combinadas. Ejemplos con malla cuadrada.

7.2. DEFINICIONES.-


82/156

a.- BURDEN: Es la distancia perpendicular deltaladro hacia la cara libre del disparo al taladro de

alivio.

b.- ESPACIAMIENTO:Es la distancia lateral entretaladro y taladro.

c.- CARA LIBRE:Es el frente o los lados que sequiere volar disparar.

. El frente de una galera, chimenea y pique

tendr una cara libre.. Un tajeo de explotacin y banco tendr dos.

. La esquina de un banco tendr tres.

CARA LIBRE


83/156

c.- CARA LIBRE

Cara Libre

Cara Libre

Cara Libre


84/156

7.3. DISTRIBUCIN Y DENOMINACIN DE LOSTALADROS.-

a.- ARRANQUE:Son los taladros del centro, que


85/156

Q , qse disparan primero para formar la cavidad inicial

en la galera. Por lo general se cargan de 1.3 a 1.5

veces ms que el resto de los taladros.

b.- AYUDAS DE ARRANQUE: Son los taladrosque rodean a los taladros de arranque y forman la

salida hacia la cavidad inicial. De acuerdo a la

dimensin del frente vara su nmero y

distribucin, comprendiendo a las primeras contraayudas, segunda y tercera ayudas o sea

ensancha el vaco creado por el arranque y no

tiene barrenos vacos.

c - PRODUCCIN: Es la voladura principal en cuanto al


86/156

c.- PRODUCCIN: Es la voladura principal, en cuanto alvolumen de arranque se refiere. El esquema suele ser ms

abierto que el arranque y ayuda de arranque, con menores

consumos especficos de explosivo.

d.- CUADRADORES:Son los taladros laterales ( hastales)

que forman los flancos del tnel.

e.- ALZAS O TECHOS: Son los que forman el techo obveda del tnel. Tambin se le denominan taladros de

corona.

f.- ARRASTRE O PISOS:Son los que corresponden al pisode la galera, por lo general se disparan al final de toda la

tanda.

7.4. Determinacin del N de taladros en el


87/156

7.4. Determinacin del N de taladros en elfrente.-:

El Nde taladros requerido para una voladura enun frente subterrneo, depende del tipo de roca,

del tipo de explosivo a usarse y del tipo de

iniciacin a emplearse.

Se puede calcular el Nde taladros en forma

aproximada mediante la frmula emprica:

A= ancho del tnel

H= Altura del Tnel

HA x10TaladrosdeN

Ejemplo1:


88/156

Ejemplo1:

Para un tnel de 1.80 m x 2.80 m = 5.04 m2

NTal = 2.2 x 10 = 22 taladros

Ejemplo2:

Para un tnel de 4 m x 5 m = 20 m2

NTal = 4.47 x 10 = 45 taladros

10x5TalN

10x20TalN

7.5. Distancia entre Taladros


89/156

Se determina como consecuencia del Nde taladros y del

rea del frente de voladura.

Normalmente varan:

De 15 a 30 cm entre los arranques

De 60 a 90 cm entre taladros de ayuda

De 50 a 70 cm entre los cuadradores.

7.5. Concentracin de Carga de Fondo en un


90/156

gFrente.-:

Dimetro de taladro(mm) Carga Especfica(Kg/m3)

30 1.140 1.3

50 1.5

7.11. Parmetros que influyen en la voladurade un frente:


91/156

Seccin del frente

Tipo de roca Nmero de taladros

Dimetro de taladros

Profundidad de taladros(Longitud)

Tipo de explosivo a emplear

Tipo de iniciacin a emplear

La cantidad de carga explosiva es funcin de:

- Seccin del tnel

- Tenacidad de la roca(Dureza).


92/156

7.18Evaluacin de un disparo en un Frente:

Grado de fragmentacin de la roca

Volumen roto(m3)

Avance logrado(m)

Factor de carga

Caractersticas del contorno

(Sobreperforacin)Factor de perforacin(m.perf./ m.avance)

Costos.

7 9 CORTE QUEMADO -


93/156

7.9. CORTE QUEMADO.-Es cada vez ms empleado, comprende a un

grupo de taladros paralelos de igual dimetroperforados cercanamente entre s, dispuestos en

forma concntrica , algunos de los cuales no

contienen carga explosiva de modo que sus

espacios vacos actan como caras libres para laaccin de los taladros con carga explosiva cuando

detonan.

El diseo ms simple es de un rombo con cinco

taladros, cuatro vacos en los vrtices y unocargado al centro.

7 9 CORTE QUEMADO


94/156

7.9. CORTE QUEMADO.-

Para ciertas condiciones de roca, el esquema seinvierte con el taladro central vaci y los cuatro

restantes cargados.

Como los taladros son paralelos y cercanos, las

concentraciones de carga son elevadas, por lo queusualmente la roca fragmentada se sinteriza en la

parte profunda de la excavacin (corte), no

dndose as las condiciones ptimas para la salida

del arranque.

7.9. CORTE QUEMADO.-


95/156

7.10. CALCULO DE LA MALLA TEORICA ( BURDEN Y ESPACIAMIENTO).-


96/156

Segn Lgerfors:B = 0.046 x D (mm)

B = 0.046 x 51 mm ( 2) = 2.35 m = 2.4 m aprox.

b.- Diseo geomtrico cuatro secciones con taladros paralelos .-

La determinacin del burden requiere del conocimiento de varias propiedades

fsico mecnico de las rocas y de los explosivos a utilizar

La distancia entre el taladro central de alivio y los taladros dela primera seccin no debera exceder de 1.7 x D2 para


97/156

obtener una fragmentacin y salida satisfactoria de la roca.

Las condiciones de fragmentacin varan mucho,

dependiendo del tipo de explosivo, caractersticas de la rocay distancia entre los taladros cargados y vacos.

Para un clculo ms rpido de las voladuras de tnel con

cortes de taladros paralelos de cuatro secciones se puede

aplicar la siguiente regla prctica:SECCION DELCORTE

VALOR DEBURDEN

LADO DE LASECCION

Primera B1 = 1.5 D1 B1 2

Segunda B2 = B1 2 1.5 B2 2

Tercera B3 = 1.5 B2 2 1.5 B3 2

Cuarta B4 = 1.5 B3 2 1.5 B4 2

7.11. CALCULO DE FACTOR DE CARGA.-


98/156

Generalidades:

El factor de carga es muy importante para definir el diseo dela malla de perforacin partiendo del clculo terico, para ir

probando con los resultados de campo el que nos permita

obtener los parmetros de nuestra realidad.

Se define como el peso del explosivo utilizado de una

voladura dividido por el volumen total de roca arrancada y

se expresa:

Kilos de explosivo utilizado/ Toneladas de roca volado=KG/TM.Kilos de explosivo utilizado/ Volumen de roca volado = KG/ M3

Kilos de explosivo utilizado/ Metros de avance = KG/ M.L

Cantidad de carga:


99/156

Depende de la tenacidad de la roca y de la

dimensin del frente de voladura. Influyen: el

nmero, dimetro y profundidad de los taladros yel tipo de explosivos e sistema de iniciacin a

emplear.

Se debe tener en cuenta que la cantidad de

explosivo por M3 a volar disminuye cuanto ms

grande sea la seccin del tnel y tambin

aumenta cuanto ms dura sea la roca.

En minera los consumos de dinamita varangeneralmente entre:

0.3 a 0.8 Kg. / M3

Como generalidad, pueden considerar los siguientes factores


100/156

para:

Tipo de roca Factor Kg. / M3Muy difciles ( granito, conglomerado, arenisca) 1.5 a 1.8Rocas difciles: arenisca sacaroide, arenaesquistosa

1.3 a 1.5

Rocas Fciles: esquisto, arcilla, lutita 1.1 a 1.3

Rocas muy fciles: arcilla esquistosa o rocas muy

suaves

1.0 a 1.2

Kilos de explosivos estimados por m3de rocarea del Tnel enm2 En roca dura y

tenazEn rocaintermedia

En roca suave yfriable

De 1 a 5 2.60 a 3.20 1.80 a 2.30 1.20 a 1.60

De 5 a 10 2.00 a 2.60 1.40 a 1.80 0.90 a 1.20De 10 a 20 1.65 a 2.00 1.10 a 1.40 0.60 a 0.90

De 20 a 40 1.20 a 1.65 0.75 a 1.10 0.40 a 0.60

De 40 a 60 0.80 a 1.20 0.50 a 0.75 0.30 a 0.40

Distribucin de la carga:


101/156

C.1 Movimiento de roca

Volumen (V) = S x L

Donde:

V : volumen de roca

S : dimensin de la seccin, en m2L : longitud de taladros, en m.

Tonelaje (t) = (V) x

Donde:

: densidad de roca, usualmente de 1.5 a 2.5 (ver tablas)

c.2 Cantidad de carga


102/156

(Qt) = V x Kg./m3

Donde:

V : volumen estimado, en m3.

Kg./m3: carga por m3 (cuadro posterior)

c.3 Carga promedio de taladro

Qt / Nt

Donde:

Qt : carga total de explosivo, en Kg.

N tal. : nmero de taladros.

7.12. PROCEDIMIENTO MARCA DE LA MALLA DE


103/156

PERFORACION.-

Antes de perforar un frente de una galera se recomiendamarcar los puntos de perforacin, siguiendo los

siguientes pasos:

Marcar la gradiente y direccin usando los puntos

colocados con ste objeto, para el cual se usarn los

respectivos cordeles.

Cuadricular el frente de acuerdo a la seccin, gradiente y

direccin de la galera.

Distribuir los taladros marcndolo a partir del centro del

frente, esto de acuerdo a la malla de perforacin ynmero de taladros calculados previamente

Sealar con un atacador la direccin de cada uno de los

taladros al momento de efectuar la perforacin de estos.

PINTADO DE MALLA DE PERFORACION


104/156

112

2 33

4

4

55

5 5

66

6

6 77

8 8

88

9

9

9

9

9

10 10

1.Punto de direccin.

2.Punto de gradiente.

3.Pintar el rea

seccin.

4.Cuadricular el frente.

5.Clculo N taladros.

6.Pintar los taladros.

7.Codificar para los

retardos

PINTADO DE MALLA DE PERFORACION


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112

2 33

4

4

55

5 5

66

6

6 77

8 8

88

9

9

9

9

9

10 10

1.Punto de direccin.

2.Punto de gradiente.

3.Pintar el rea

seccin.

4.Cuadricular el frente.

5.Clculo N taladros.

6.Pintar los taladros.

7.Codificar para los

retardos

IX. CEBADO O PRIMADO DE EXPLOSIVOS.-GENERALIDADES: Para iniciar a un taladro cargado con un


106/156

GENERALIDADES: Para iniciar a un taladro cargado con unexplosivo sensible o con un agente de voladura se emplea

un cebo, que en su forma ms simple es el detonador

introducido en un cartucho de dinamita.CEBOS: Se denomina cebos primas a los conjuntos formados

por un cartucho de dinamita, de emulsin o de hidrogel

sensibles al fulminante, al que se le ha insertado el

fulminante, un detonador elctrico, o un extremo de cordndetonante y que se utilizan para activar e iniciar la

detonacin de la carga explosiva principal en un taladro de

voladura.

Los cebos normales son de la misma dinamita empleada en el

resto de la columna explosiva y se utiliza un cebo para cadataladro a disparar, igual cuando la carga principal sea de un

agente de voladura como el ANFO.

Para aprovechar al mximo el efecto de impacto puntual que

proporciona el detonador, ste debe colocarse dentro de la


107/156

masa central del cartucho, con su carga iniciadora orientada

hacia la mayor longitud de la columna explosiva, es decir,

mirando hacia la boca del taladro.Los cebos son activados con un detonador o con cordn

detonante convencional, cuando se requiere arranque

instantneo del disparo y con detonador de retardo o con

detonador de superficie en la lnea de cordn detonantecuando son para arranque temporizado. El detonador puede

ser introducido en un explosivo blando o plstico

empujndolo suavemente. Para el caso de explosivos ms

consistentes debe emplearse un punzn de madera, plstico

o bronce, para hacer un hueco en el cartucho donde seintroducir el detonador. El cebo preparado debe ser

manejado con precaucin. No debe ser taconeado o atacado

al ser cargado en el taladro.

CEBADO CON CARTUCHOS DE DINAMITAS


108/156

CEBADO CON CARTUCHOS DE DINAMITAS

Recomendaciones sobre cebos:


109/156

En principio el cebo debe tener la suficiente

energa como para garantizar el completo inicio de

la carga a su mayor rgimen y poder mantenerlo

as en todo el taladro.

Es de conocimiento general que a mayor

potencia del cebo se obtiene mayor rendimiento dela voladura; por ello, si eventualmente

dispusiramos de la alternativa para utilizar como

cebo dinamita pulverulenta o gelatina, la

recomendacin es inclinarse por la gelatina,aunque su precio unitario sea ms alto, ya que el

rendimiento general ser mayor.

La velocidad y la presin de detonacin del cebo son

determinantes para la rapidez con que se logre el


110/156

determinantes para la rapidez con que se logre el

rgimen constante de presin de taladro o de

trabajo.La energa de impacto inicial del cebo tiene marcada

influencia en el tiempo en que ser lograda la

detonacin a rgimen constante del explosivo

receptor en la columna de carga del taladro; es decirel tiempo en que este explosivo conseguir su

velocidad estable de detonacin y los rangos de

rgimen termodinmico e hidrodinmico cercanos al

100% de sus valores tericos mximos, que es loque el usuario desea obtener para el mejor logro de

sus objetivos de trabajo.

Un cartucho de dinamita gelatinosa es uno de los cebos masadecuados, pero debe descartarse el uso de cualquier cebo de

dimensiones reducidas aunque sea de alto explosivo


111/156

dimensiones reducidas aunque sea de alto explosivo.

Algunos usuarios, pensando economizar explosivo, utilizan

como cebo solo porciones de cartuchos para iniciar el ANFO,lo que por lo contrario resulta inconveniente puesto que por

falta de energa el rendimiento del taladro es muy pobre, lo

que se puede apreciar fcilmente por la deficiente

fragmentacin y los tacos que suelen quedar del taladro.

El hecho de que un disparo salga completamente no significa

que haya sido bueno.

Tiene que observarse detenidamente el avance, fragmentacin

y desplazamiento de la carga para determinar si la iniciacinha sido adecuada y si se ha logrado detonacin total o slo ha

deflagrado parcialmente.

Se estima que con ANFO pobremente cebado, el


112/156

q p ,

rgimen constante de detonacin se lograra recin

despus de un recorrido mnimo de 6 dimetros de

taladro, debiendo tenerse presente tambin a la

progresiva perda de sensibilidad del ANFO a medida

que disminuye el dimetro del taladro, o que aumente

su longitud, como es el caso de los disparos con elmtodo de taladros largos en anillos o abanicos en

subniveles (long hole ring drills), donde con

longitudes del taladro de 6 m hasta 30 m (20 a 100)

es imperativo emplear cebos muy enrgicos ysuficientes en masa (peso).

X. EVALUACION DE LA VOLADURA.


113/156

Para calificar una voladura debern observar los siguientes

aspectos:

Volumen o tonelaje del material movido.Avance del frente disparado (tacos quedados).

Grado de fragmentacin ( minimizar la voladura

secundaria).

Sobre-rotura o sobre-excavacin ( mnimo margen deinestabilidad geomecnico).

Dispersin de fragmentos a distancia (Spill).

Nivel del piso en galeras y bancos.

Forma de acumulacin del material empujado.

Grado de dilucin.

Falta de desplazamiento.

Costo total del disparo.


114/156

|

VOLADURA CONTROLADA

VOLADURA CONTROLADA


115/156

|

1. IntroduccinEl objetivo de la voladura controlada es evitar el rompimiento

de la roca fuera de los lmites previamente establecidos;

es decir evitar la sobre rotura (overbreck). Es un mtodo

especial para permitir obtener superficies de corte lisos ybien definidos, al mismo tiempo para que evite el

agrietamiento excesivo de la roca, mejorando su

estabilidad, aspecto muy importante en trabajos

subterrneos.

2. Voladura Controlada


116/156

|

Consiste en el empleo de cargas explosivas lineares de

baja energa colocadas en taladros muy cercanos entre

si, que se disparan en forma simultnea para crear ycontrolar la la formacin de una grieta en el plano de

rotura contorno, que limita la superficie final de un

corte.

En trminos generales; si un disparo para este corte esanterior a la voladura principal, se denominan pre-

corteo prespliting.

Si el disparo es posterior a la voladura principal se le

conoce como recorte, voladura de contorno o

voladura suave smothblasting. En el caso de tneles

se le denomina voladura perifrica.

2. Voladura Controlada|


117/156


118/156


119/156

Existen diferentes tipos de voladura especiales: El recorte o pre-corte,

que se diferencian entre su desde el punto de vista tcnico, el


120/156

q p

principio es generar una grieta entre los taladros, los que al estar

bastante prximos entre si crearn una superficie de contorno muy

regular.

Esta tcnica fue publicada por primera vez en Suecia hace ms de 30

aos y desde entonces se viene mejorando los mtodos de

voladura de contorno.

Para conseguir un buen corte de la roca es necesario considerar lossiguientes factores:

1. Distancia entre taladros

Debe existir una correlacin entre el espaciamiento de taladros (e) quese perfora en la periferia de la excavacin y el espesor de la roca

hasta la cara libre (B) (Burden), denominada tambin lnea de

menor resistencia.

Se debe considerar el siguiente estndar , considerando

referencialmente el siguiente cuadro:


121/156

referencialmente el siguiente cuadro:

Dimetro de

Taladro (mm)

Espaciamiento (e)

(m)

Burden (B)

(m)

Standar

B

e

30343744

0.50.60.80.9

0.70.91.11.3

0.700.660.730.71

1. Carga Explosiva:

Es necesario emplear explosivos especiales para voladura

suave que sean de baja potencia y cartuchos en dimetros

entre 16 y 20 mm y la longitudes entre 50 y 60 cm. Eldimetro de taladro resulta ms del doble del dimetro de

cartucho.

1. Encendido:

La dispersin del tiempo de encendido en la hilera de taladros periferias


122/156

La dispersin del tiempo de encendido en la hilera de taladros periferias

debe ser lo menor posible y mejor si este es instantneo. Este se

garantiza con el empleo de detonadores de un mismo nmero y

secuencia.

El uso de cordones detonantes se recomienda solamente cuando se hace

precorte.

1.1. Ventajas de la Voladura Controlada

Las ventajas que se obtienen con una voladura controlada son:

Superficies de excavacin ms lisas.

Mayor resistencia en la roca circundante.

Menor problema de desquinche.

Disminucin en los requerimientos de sostenimiento.

Menor volumen de concreto de revestimiento.

Menor agrietamiento en la roca circundante.

1.1. Desventajas de la voladura controladas

Mayor nmero de taladros perforados


123/156

Mayor nmero de taladros perforados

Mayor demora en la perforacin

Mayor costo que la voladura convencional

En algunos tipos de terrenos, no se logran los

resultados esperados. Ejemplo: Material detrtico deslizante.

1. Voladura de Pre-Corte:


124/156

Consiste en crear en el cuerpo de roca una discontinuidad

o plano de fracturas (grietas continua) antes de disparar

la voladura principal o de produccin, mediante una filade taladros generalmente de pequeo dimetro, muy

cercanos, con cargas explosivos desacopladas y

disparos instantneos.

El disparo de los taladros de pre-corte tambin puedehacerse simultneamente con los de produccin

adelantndose una fraccin de tiempo de 90 a 120 MS,

el disparo es pues en dos etapas.

El pre-corte se aplica preferentemente en bancos de

superficie, para delimitar sectores, para cortar bloques;

para evitar una excesiva sobrerotura hacia atrs (back

breck) y para formar los taludes finales del pit.

1. Voladura de Pre-Corte:


125/156

BA

1

2

1. Voladura de Recorte

C i t l l d d fil d t l d


126/156

Consiste en la voladura de una fila de taladros cercanos,

con cargas desacopladas, pero despus de la voladura

principal o de produccin.

El factor de carga se determina de igual forma que para los

taladros de precorte, pero como esta tcnica implica el

arranque de la roca hacia un frente libre, el espaciamiento

normalmente es mayor que en el precorte pudiendo serdeterminado por la ecuacin.

E = espaciamiento

= dimetro de taladro vaco

16E

El disparo es tambin en dos etapas, primero los taladros

de produccin y despus, con una diferencia de unos 100


127/156

de produccin y despus, con una diferencia de unos 100

MS, las de recorte.

El burden debe ser mayor que el espaciamiento paraasegurar que las fracturas se encadenan apropiadamente

entre los taladros antes que el bloque de burden se

desplace, pudiendo estimarse con la ecuacin

B = Burden o lnea de menor resistencia

E = Espaciamiento entre taladros.

EB 3.1

Voladura de Recorte


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1

2

1. Voladura Amortiguada

E ti t l d i l l


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Es prcticamente una voladura convencional pero en la

que se ha modificado el diseo de la ltima fila, tanto

en su esquema geomtrico que es ms reducido. Comoen las cargas de explosivos que deben ser menores y

desacopladas. El disparo es normalmente en una sola

etapa.

La voladura amortiguada tambin denominada suave ocushionblastingha aumentado sus posibilidades con

el desarrollo de nuevas tdcnicas como el air deck

presplitingy de cargas espaciadas de baja densidad.



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Voladura Controlada en Trabajos Subterrneas

La voladura convencional en tneles y otros trabajos y


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La voladura convencional en tneles y otros trabajos y

trabajo de subsuelo, adems de dejar perfiles irregulares

segn el sistema de diaclasamiento de la roca,normalmente afecta a la estructura remanente a

profundidades que pueden llegar a 2 m, lo que puede

tener consecuencia de inestabilidad o desprendimiento

de la roca en el tiempo.

Este maltrato es mayor cuando se dispara con cargas

excesivas, o cuando no se mantiene una adecuada

secuencia de encendido.

Para evitar este maltrato y obtener paredes de corte liso seemplean mtodos de voladura perifrica controlada.


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7.1. Condiciones Necesarias para la voladura aplicados al acabadode tneles, cmaras y excavaciones de obras civiles:


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a. Perforacin:

Dimetro de los taladros de contorno, normalmente es igual a los

de produccin.

La precisin de la Perforacin es fundamental, debe mantenerse el

alineamiento y paralelismo de lso taladros de acuerdo al diseo del

corte

El espaciamiento entre taladros debe ser menor que el de voladuraconvencional. La relacin del espaciamiento (E) y burden (B) es de E=

1.38 normal a E = (0.5 0.8)B en la prctica.

Para la voladura controlada, esta distancia se estima entre 1.5 a 1.6

veces el dimetro y el burden de 1.2 a 1.5 veces el espaciamiento. Para

precorte el espaciado ser de 8 a 12 veces el dimetro, considerndose

el burden infinito. As la practica son esenciales espaciamiento entre 0.3

a 0.3 m.

a. CargaSe requiere bajo densidad de carga explosiva, lo que se

obtiene en:


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obtiene en:

Explosivos espaciados de baja energa y velocidad en

cartuchos de pequeo dimetro 22 mm.

La carga de columna debe ser desacoplado (no

atacado).

b. Carga de Fondo

Todo mtodo de carguo requiere una carga de fondo de

alta velocidad con un factor de acoplamiento cercano de

100%, para asegurar el arranque de la carga reducida de

columna y evitar la formacin de tacos quedados al fondo.

Es necesario sellar los taladros con taco inerte (steming)

para contener los gases y para evitar que la columna

desacoplada sea eyectada del taladro al detener el cebo.

a. Disparo

El disparo de todos los taladros del corte perifrico debe ser simultneo, o


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mximo uno en dos o tres etapas de retardo.

Los medios usuales disponibles para carga controlada en pequeo

dimetro son:

1. Tubo de plstico rgido son carga de dinamita de bajo

velocidad.

2. Cartuchos convencionales de dinamita espaciados entre s a

una distancia equivalente a la longitud de cartucho (0.20 m) iniciadasaxialmente con cordn detonante de 3 gr.

3. Agente de voladura de baja densidad, normalmente

granuladas (ANFO)

4. Sistemas de carga airdeck con slo carga de fondo y tacoinerte.

5. Cordn detonante de alto gramaje (60, 80, 120 gr/m). este

elemento reduce la densidad de carga linear pero es costoso.

Disparo


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Disparo


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1. Evaluacin de los resultados del pre-corte:


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Esta evaluacin un tanto emprica puede hacerse de

forma cuantitativa y cualitativa.

LA evaluacin cuantitativa se basa en el clculo del

factor de caa visible (FCV), que es el cociente entre la

longitud de las medias caas visibles despus de la

voladura y la longitud total de la perforacin.

La evaluacin cualitativa, es el anlisis conjunto de la

superficie creada en la roca, que permite observar

detalles de los daos ocasionales, su origen y lasolucin del problema.

II. SEGURIDAD DURANTE EL USO CON


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LOS EXPLOSIVOS

2.1. INTRODUCCION.- La Seguridad y eficiencia de los explosivos de hoy en

da son el resultado de una evolucin gradual.

La regla principal es estar seguro de que unadetonacin fortuita no debe causar daos a personas

e instalaciones sino que deben ser provocados en

forma intencional.

Causas de accidentes en minera subterrneapor efecto propio del explosivo.


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Desprendimiento de roca.-

Estadsticamente registra mas del 40% de

accidentes, siendo una de las causas por:

El uso excesivo de los explosivos, lo que tiene

como consecuencia una sobre rotura.

Alto factor de carga y vibracin excesiva.

y por los incumplimientos de los estndares deprocedimientos establecidos para un adecuado

desatado de rocas.



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Gaseamiento.-

Los gases contaminantes del aire en minas son productos

del uso de explosivos en la voladura de rocas. Estos gases

constituyen un riesgo permanente en las operaciones

mineras subterrneas si no son controlados por una buena

ventilacin. Los gases txicos comprenden mayormente:Monxido de carbonodonde la hemoglobina de la sangrese combina 300 veces ms que el oxgeno, el xido denitrgenoque son corrosivos al entrar en contacto con la

humedad contenida en los pulmones al formar los cidosntricos y eventualmente el anhdrido sulfuroso que son

extremadamente irritantes


d d i


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Explosin.- Se producen estadsticamente mayormente por actosinseguros, exceso de confianza, desconocimiento, negligencia y

etc.

Explosion2.pdf

2.2. CRITERIOS DE SEGURIDAD EN
http://e/VOLADURA/Explosion2.pdfhttp://e/VOLADURA/Explosion2.pdf


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VOLADURA.-

Estadsticamente los accidentes con explosivos seproducen mayormente por actos inseguros que por

condiciones inseguras.

Las mismas fallas que causan un accidente con

explosivos desde aos atrs continansucedindose actualmente.

Por una absurda temeridad o ignorancia los

accesorios y explosivos son tratados como si

fueran fabricados para no detonar.

2.3. PRECAUCIONES GENERALES.- El manipuleo de los explosivos y accesorios de


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p p y

voladura deben ser efectuados por personal

calificado y autorizado. En los lugares que estn manipulando explosivos

en general no deben permanecer personas

extraas o innecesarios.

Se debe cumplir estrictamente con losReglamentos y Normas establecidos

El personal debe tener todos los conocimientos de

las caractersticas de los accesorios, explosivos y

mantenerse en una constante capacitacin. Uso obligatorio de las guas de seguridad de 3

pies que es el reloj del minero

2.4. PRECAUCIONES GENERALES.-La funcin del supervisor es fundamental


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requiriendo las siguientes cualidades:

* Planificar anticipadamente a un accidenteprevisible.

* Dar confianza (motivacin) a su personal.

* Liderazgo y supervisin eliminando las

prcticas incorrectas.* Impartir un buen trato al personal con

autoridad.

* Ser persistente en el cumplimiento de los

estndares de procedimientos establecidos,

verificando y supervisando personalmente.

2.5. FACTORES HUMANOS QUE PUEDEN INCIDIREN UN ACCIDENTE CON EXPLOSIVOS.-


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Por negligencia.- no cumplir con las Normas de

Seguridad en general. Mal humor, ira.- acta irracionalmente cambio de actitud

habitual, problemas (consumo de alcohol)

Decisiones precipitadas.- por falta de tiempo.

Indiferencia, descuido y falta de atencin.- actuar sin

pensar (problemas personales o de trabajo).

Distraccin.- falta de concentracin, juego.

Curiosidad.- investigar sin conocimiento y autorizacin.

Instruccin inadecuada e ignorancia.- falta de

conocimiento y capacitacin. Malos hbitos de trabajo.- desorden e indisciplina.

Exceso de confianza.- creer en su sola experiencia.

Falta de planificacin.- ejecutar en forma imprevista, sin

orden, como realizar el carguo y conexiones de los

i id l h d lid


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accesorios muy rpido por la hora de salida.

Supervisin deficiente.- dejar que el personal ejecute sinuna direccin o orientacin solo por su propia cuenta o

iniciativa.

Falta de una observacin minuciosa.- conocer con detalle

las condiciones de los frentes de disparos, localizarsealizar y neutralizar de inmediato la presencia de tiros

quedados y otros.

Desactivar los tiros fallados sin las normas de

procedimientos por personal no calificado.

2.5. PRECAUCIONES DESPUES DEL DISPARO.-Esperar un tiempo prudencial desde el ltimo disparo.

1 Al ingresar se debe tener presente la presencia de gases


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1. Al ingresar se debe tener presente la presencia de gases,

restos de explosivos, desprendimiento de rocas y otros.

2. Regar, desatar las rocas sueltas, verificar la existencia de

tiros cortados.

3. Los tiros cortados deben ser debidamente sealizados y

desactivados por personal especializado bajo vigilancia del

supervisor.4. La desactivacin de los tiros cortados es una operacin

peligrosa y se puede emplear los siguientes mtodos:

a) Redisparar utilizando un cebo de cartucho de mayor

potencia que es el mtodo ms aceptable.b) Descargar con agua, aun que no es muy reconedado.

Desate de Rocas


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Desatando el techo, frente y los lados con la barretilla el

perforista, se observa que est colocado a un costado del cuerpoy maniobrando a no ms de 45 con respecto a la horizontal ya

sea para golpear o palanquear la roca suelta.

2.6. FACTORES DE RIESGO DE UNADETONACION FORTUITA DURANTE EL


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MANIPULEO.-

Golpe o impacto.Compresin o aplastamiento

Fuego o llama abierta

Calor excesivo.

Chispa.Friccin.

Contacto directo.

Simpata.

Induccin elctrica ( carga esttica)

MEDIDAS DE SEGURIDAD.PPT

2.7. DESTRUCCION DE EXPLOSIVOS YACCESORIOS.-
http://e/VOLADURA/MEDIDAS%20DE%20SEGURIDAD.PPThttp://e/VOLADURA/MEDIDAS%20DE%20SEGURIDAD.PPT


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Por explosin.-Para emulsiones, fulminantes, retardos y restos

de cordn detonante.

Por combustin.-Para dinamitas, gua, mecha rpida y cordn

detonante.

Por disolucin con agua.-

Para ANFO, nitrato de amonio y algunasdinamitas pulvurelentas.

2.8. REGLAMENTO DE SEGURIDAD.- La regla principal es estar seguro de que una detonacinfortuita no cause daos a personas e instalaciones, esto

significa que los explosivos y detonadores deben ser


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significa que los explosivos y detonadores deben ser

almacenados y transportados separadamente de tal modo

que sean inaccesibles a personas no autorizadas. Cumplimiento estricto a las obligaciones establecidas en

lasNormas y Disposiciones Legales Decreto Ley N25707. Decreto Supremo N 023-92 y N 046-01 que

aprueban el Reglamento de Seguridad e Higiene Minera ylo establecido por la DICSCAMEC(Direccin General deServicio de Seguridad, Control de Armas, Municin y

Explosivos de uso Civil)del Ministerio de Interior sobre la

posesin, Manipulacin, Almacenaje, Transporte y

Destruccin de Explosivos y Conexos. Cumplimiento a los Reglamentos y procedimientos

voladura de rocas 1

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