Voladura de bancos en la practica

7. VOLADURA DE BANCOS EN LA PRCTICA 1 Ing. Roberto Roque Pulcha VOLADURA DE BANCOS 2 Para entender mejor lo que se expone, se ilustra los trminos ms usuales en la voladura de bancos. En la siguiente figura. PARMETROS DE LA ROCA Los parmetros de la roca, que deben considerarse para comprender el proceso de voladura, son: densidad, velocidad de propagacin, impedancia, absorcin de energa, resistencia a la compresin, tenacidad, y estructura. Las clases prcticas para conocer y caracterizar las rocas son: Ser un buen gelogo. Ser un buen perforista. NOMENCLATURA DE VOLADURA DE BANCOS 3 PARAMETROS DE DISEO DE UN TALUD EN MINERA SUPERFICIAL 4 INTERACCION DE EVENTOS T1 A T4 EN LA VOLADURA DE UN BANCO 5 FENOMENOS CAPTADOS DE IMGENES VIDEOGRAFICOS 6 EFICIENCIA DEL EXPLOSIVO (CREACIN DE UNA RED DE FRACTURAS) 7 Ecuacin 1 Donde: EPT = Trmino para performance del explosivo (por sus siglas en ingles) e = Densidad del explosivo en gm/cc VR= Velocidad snica en la roca (km/s) D = Velocidad de detonacin (km/s) R = Ratio de desacoplamiento (volumen del taladro/volumen del explosivo) E = Rendimiento mximo del explosivo calculado en (kcal/g) Donde EM = Valor no-ideal, ET= Terico eeTEERIVDVDID0.36EPTMR2R22VELOCIDAD SNICA Ecuacin 2. Donde: VP =Velocidad snica de la roca E = Modulo de Elasticidad del Young = Densidad de la roca, g/cc = Ratio de Poisson 21I2-I-IE VPMODELO FSICO DE UNA REACCIN DE DETONACIN DE UN EXPLOSIVO EN UN MACIZO ROCOSO 9 VOLADURA DE BANCOS 10 Hacer de Gelogo ayudar a caracterizar mejor el macizo rocoso, la presencia de zonas de debilidad tales como fallas, cavidades de solucin o zonas de roca incompetente, muestras de roca fresca pueden ser usados para determinar la dureza y densidad. Hacer de un perforista observador, puede ser tambin de gran ayuda para determinar las variaciones de la roca que no se muestran en la superficie. Ejemplo: Baja penetracin, excesivo ruido y vibracin, indican que la roca es dura y ser difcil fragmentarla. Penetracin rpida y perforadora quieta indica que es una roca suave. Falta de resistencia a la penetracin, acompaado por falta de detritus y aire, indica que es una zona de vacos. Falta de detritus, aire y agua, indican tambin que existen zonas de grietas subterrneas. tambin es posible controlar el color y naturaleza de los detritus para saber sobre que material se esta perforando. VOLADURA DE BANCOS EN LA PRCTICA 11 Diseo de un taladro y una malla de taladros Factor de carga Consideraciones geolgicas y topogrficas Diseo del secuenciado Carguo de taladros Problemas comunes en el rendimiento de las voladuras FRACTURAMIENTO Y FRAGMENTACIN Fracturado / Fragmentado 12 13 Dinmico Gas Movimiento PROCESO DE FRACTURAMIENTO 14 A - Crter B - Banco C Fondo libre D Bolones AUMENTO DE CARAS LIBRES 15 ATRIBUTOS Existencia de 2 caras libres Taladro paralelo a la cara libre Taladros mltiples Tipo de voladura mas utilizado PORQU SE UTILIZA ESTA TCNICA? Es fcil perforar taladros verticales La cara libre permite fcil rotura Bajo costo de voladura VOLADURA DE BANCOS EN LA PRCTICA 16 L = Altura de banco H = Profundidad de taladro B = Burden S = Espaciamiento J = Sobreperforacin T = Taco PC =Columna de carga TERMILOLOGA PARAMETROS DE LA VOLADURA 17 18 FACTOR DE BURDEN KB= 30(SGex/1.4)1/3(160/Wtrk)1/3 SGex = Peso especifico del explosivo (g/cm3) Wtrk = Unidad de peso de roca por volumen (lb/pies3) B = dx x KB dx = Dimetro del explosivo Rango del K: 25-35 ECUACIN DE ASH RELACIN DE ESPACIAMIENTO DE ASH S = B x (1.4 to 2) REGLAS GENERALES PARA CANTERAS/MINAS A TAJO ABIERTO UTILIZANDO ANFO 19 Densidad de ANFO = aprox. 0.8 g/cm3 Gravedad Especifica de roca: 2.5 Factor de carga = 1 lb/yd3 (0.6 kg/m3) Alto Fragmentos pequeos Bajo Fragmentos grandes Altura de banco = 100 a 120 x Dimetro de taladro Ejem. 4 pulg de taladro => 33 a 40 pies de altura de banco Ejem. 10 pulg de taladro => 80 a 100 pies de altura de banco ALTURA DE BANCO PEQUEO Muy rgido 20 Pobre rotura Bajo factor de carga Salida del taco Rocas volantes ALTURA DE BANCO MUY GRANDE Difcil de perforar 21 Desviacin de taladro Burden y espaciamiento variable Rocas volantes Sobretamaos Toes repies 22 ALTURA DE BANCO NORMAL Altura de banco necesita que sea aprox. 4 veces Burden. H = 4B B (Segn ASH) Burden = 24 x Dimetro del taladro Ejem. 4 pulg. 8 pies Burden Espaciamiento = 36 x Dimetro de taladro Ejem. 4 pulg. 12 pies de espaciamiento ATACADO Utilizar de preferencia roca chancada Taco = 0.7 a 1.4 x Burden Tamao de roca = 1/8 del dimetro de taladro Ejem. 4 pulg de taladro => 8 pies de 1/2 pulg. de roca chancada 23 ALTURA DE BANCO NORMAL (Segn ASH) Sobreperforacin = 1/3 x Burden Nota: Si el fondo de banco se encuentra sobre un estrato, no requiere Sobreperforacin SOBREPERFORACIN Ejem. 4 pulg. taladro => 8/3 pies (3pies) de sobreperforacin 24 6 PULG DE DIMETRO DE TALADRO EN UNA CANTERA 25 Altura de banco= 60 pies 12 Pulgadas = 1pies Espaciamiento= 18 pies Taco= 12 pies de pulg de roca chancada Sobreperforacin= 4 pies EJERCICIO Burden = 24 x taladro = 12 pies mkgdPEW /12772pielbdpW /34.0 23/cmgdensidadp Utilizar tabla de fabricante de explosivos Donde: 26 DENSIDAD DE CARGA (Kg/m) 27 DENSIDAD DE CARGA DE EXPLOSIVOS Y AGENTES DE VOLADURA Expresado en Kg de explosivo por metro lineal de taladro. 50/50 Mezcla de Emulsin 6 pulg. de taladro 50 pies de columna de carga 28 pielbW /625.1341.0 2lbWtTotal 765503,15 PROBLEMA REGLAS GENERALES PARA CANTERAS/MINAS A TAJO ABIERTO UTILIZANDO EMULSIONES Y MEZCLAS Densidad = aprox. 1.2 g/cm3 Burden = 30 x Dimetro de taladro Ejem. 4 pulg 10 pies de Burden Espaciamiento = 42 x dimetro de taladro Ejem. 4 pulg 14 pies de espaciamiento 29 30 TIPOS DE MALLAS O O O O O O O - s - O O B O O O O O O O O O ALTERNA CUADRADA RECTANGULAR TACOS INTERMEDIOS Taladro seco, usar 6 x dimetro de taladro Taladro con agua, usar 12 x dimetro de taladro Ejem. Seco 4 pulg 2 pies de taco intermedio Ejem. Hmedo, 4 pulg 4 pies de taco intermedio 31 DISEO DEL TIEMPO DE RETARDO ENTRE TALADROS ES CRTICO 32 Permite que la roca salga afuera. Provee una nueva cara libre. Determina la direccin del movimiento. Reduce vibraciones del terreno. Controla la salida segn lo que uno disea. Controla la fragmentacin. DETERMINA LA DIRECCIN DEL MOVIMIENTO (1) 33 4 3 2 1 1 2 3 4 DETERMINA DIRECCIN DEL MOVIMIENTO (2) 34 35 CONTROLA LA CARGA PARA EVITAR VIBRACIONES (1) 1 TALADRO 2 TALADROS 1 1 1 2 X 2 X X CONTROLA LA CARGA PARA EVITAR VIBRACIONES (2) 36 UN TALADRO X BURDEN GRANDE > X FUERA DE SECUENCIA 2 1 ? EFECTO SOBRE LAS VIBRACIONES DE TERRENO 37 Retardo optimo para una mnima vibracin Medir la ubicacin especifica Frecuencias antiresonantes Puede no ser optimo para la fragmentacin EFECTO DE TALADRO A TALADRO SOBRE LA FRAGMENTACIN Y SALIDA 38 Sin retardo. Buena salida Mala fragmentacin Retardo de periodo corto (3-5) ms/m de burden. Buena salida Buena fragmentacin Retardo de periodo largo. Mala salida Buena fragmentacin REGLAS GENERALES PARA RETARDOS MINIMOS 39 Taladro a Taladro 3 ms por metro de burden Fila a Fila 10 ms por metro de burden EJEMPLO (1) 40 Burden? 2.5 m 100 mm de taladro ANFO As, no hay problema para pequeos dimetros Espaciamiento 3.5 m Retardo de taladro 9 ms min. Retardo de fila a fila 25 ms min. EJEMPLO (2) 41 Burden? 7.5 m 300 mm taladro ANFO As, existe problemas potenciales para dimetros grandes Espaciamiento 10.5 m Retardo de taladro a taladro 24 ms min. Retardo fila a fila 75 ms min. 42 FILAS RECTAS 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Cara Libre RETARDO SECUENCIADO (1) Salida V O4 O2 O1 O2 O4 O6 O4 O3 O4 O6 O8 O6 O5 O6 O8 RETARDO SECUENCIADO (2) 43 Salida en Echelon O1 O2 O3 O4 O5 O3 O4 O5 O6 O7 O5 O6 O7 O8 O9 RETARDO SECUENCIADO (3) 44 45 7.8 PROBLEMAS COMUNES EN EL RENDIMIENTO DE VOLADURA DE ROCAS Ing. Roberto Roque Pulcha 46 PROBLEMAS COMUNES EN EL RENDIMIENTO DE VOLADURA DE ROCAS Patas, toes, repies Rotura hacia atrs Sobretamaos Tiros cortados Presencia de agua Excavacin del escombro Rocas volantes PATAS, TOES, RESPIES Muy grande el Burden en el pie de banco Energa insuficiente en el fondo del taladro Mala perforacin Tiros fallados 47 ROTURA HACIA ATRAS Retardo insuficiente en la ultima fiIa. Mucha carga en la ltima fila. Voladura mal orientada segn su geologa. Considerar el uso de Precorte. 48 RETARDO INSUFICIENTE EN LA LTIMA FILA 49 Mucha carga en al ltima fila Voladura mal orientada a su geologa 50 SOBRE-TAMAOS (BOLONERIA) Factor de carga muy bajo Discontinuidad de rocas Dimetros muy grandes Tiros cortados Deficiente perforacin 51 TIROS CORTADOS PRINCIPALES CAUSAS 52 Voladura no activada totalmente La roca se ha movido segn su buzamiento PRESENCIA DE AGUA FUENTES Agua superficial por lluvias De las rocas como Bombeo de agua de los taladros Uso de mangas Cargar con explosivos resistentes al agua 53 54 DEFINICIN: Cualquier roca de voladura que va donde no debera CAUSAS Collar. Taco insuficiente. Columna de carga hasta el cuello. Retardo muy corto entre taladros que salen fuera de la secuencia. Cara libre. Desviacin del taladro, cerca de la cara libre. Burden inadecuado. PROYECCIN DE ROCAS O ROCAS VOLANTES FLYROCKS 55 56 57 CAUSA DE ROCA VOLADORA Mal alineamiento de taladro Cara Libre (Burden insuficiente en pie de banco) 58 CAUSA DE ROCA VOLADORA Excesivo Factor de Carga Mal alineamiento de taladro Cara Libre 59 CAUSA DE ROCA VOLADORA Taco pequeo 60 CAUSA DE ROCA VOLADORA Insuficiente distancia en la cresta 61 CAUSA DE ROCA VOLADORA Atacado adicional sin confinar 62 CAUSA DE ROCA VOLADORA Existencia de estrato suave 63 CONTROL DE ROCA VOLADORA Tacos intermedios 64 CAUSA DE ROCA VOLADORA Existencia de cavidad 65 CONTROL DE ROCA VOLADORA Tacos intermedios 66