Voladura de bancos en la practica

  • Published on
    19-Jul-2015

  • View
    1.084

  • Download
    6

Transcript

  • 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

    e

    e

    TE

    E

    R

    I

    V

    D

    V

    DI

    D0.36EPT

    M

    R

    2

    R

    2

    2

  • VELOCIDAD 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

    21

    I2-I

    -IE VP

  • MODELO 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

  • mkgdPE

    W /1277

    2

    pielbdpW /34.0 2

    3/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 2

    lbWtTotal 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