costos y pres- perfor y vol
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CONOCIMIENTOS BSICOS
UNIVERSIDAD NACIONALDANIEL ALCIDES CARRION
FACULTAD DE INGENIERIA MINAS
PERFORACION Y
VOLADURA
Ing. Nelson MONTALVO C.
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EXPLOSIVOS
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EL PUNZON
Accesorio que sirve para hacer el hueco en el cartucho de dinamita.
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Uno de los extremes es puntiagudo y cilndrico y el otro extremo es un mango
de madera para facilitar la accin de perforacin del cartucho.
Tipos de punzon:
De acuerdo al material utilizado existen de:
a. Madera
b. Bronce
c. Aluminio
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TALADRO (S) VACO (S) (DH)
DH= dHdonde:DH = Dimetro equivalente de un solo taladro vaco (mm)
dH = Dimetro de los taladros vacos (mm)
N = Nmero de taladros vacos
CLCULOS PARA LAS DIMENSIONES DECORTE QUEMADO
Un diseo tpico de un corte paralelo se da en la figura mostrada. El dimetrodel taladro vaco de alivio se designa como dH. Si se utiliza ms de un taladrovaco, se debe calcular el dimetro equivalente DH de un solo taladro vaco elcual contenga el volumen de todos los taladros vacos. Esto se puede hacerutilizando la siguiente ecuacin:
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DISEO GENERAL DE UN CORTE PARALELOCriterios de accin:
Arranque: Soplar yformar lacavidadinicial.
Ncleo: Triturar y
extraer elmximomaterial.
Contorno: Despegar yformar el
lmite de lavoladura.
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ARRANQUE PARA FRENTE
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ESPACIAMIENTOS DE LOS TALADROS EN UNCORTE EN PARALELO
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DISTANCIA ESTIMADA DEL ALIVIOAL PRIMER TALADRO DE ARRANQUE
B
B = 1,5 a 1,7
Donde es el dimetro mayor
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El primer cuadrado
de taladros de
arranque se localizaa una distancia B1
del centro.
CLCULO DE B1 PARAEL CUADRO 1
B1= 1.5DH
CORTE PARALELO MOSTRANDODIMENSIONES DEL BURDEN
TAMAO DE EL CORTE
B4
B2
B32 2
3
3
3
3
5
7
5
44
4
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La distancia o radio
desde el centro
exacto del corte se
llamar R.
R1 = B1
DISTANCIAS DESDE EL CENTRO HASTA LOSTALADROS DEL CORTE
TAMAO DE EL CORTE
R4
R2
R3
R 2
3
3
3
3
5
7
5
4 4
4
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El valor de Sc
denota el tamaodel corte o la
distancia entre
taladros dentro
del cuadro.
DISTANCIAS ENTRE TALADROS DEL CORTE
TAMAO DE EL CORTE
2 2
3
3
3
3
59
7
5
4 4
4
SC4
SC3 SC2
Sc1 = B12
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ESQUEMA GEOMTRICO GENERAL DE UN CORTE DECUATRO SECCIONES CON TALADROS PARALELOSB4
B1
B2
B3
B3
D2
D1
LADO DE LA SECCIONSECCION DEL CORTE VALOR DEL BURDENPRIMERA 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
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CLCULOS SIMPLIFICADOS PARA CORTESPARALELOS
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La profundidad de los taladros, los cualesrompern hasta un 95% o ms de su profundidad
total, puede ser determinada con la siguiente
ecuacin:
PROFUNDIDAD DEL TALADRO H)
PROFUNDIDAD DE AVANCE L) ESPERADA)
H= (DH +16.51) /41.67donde:
H = Profundidad (m)
DH = Dimetro del taladros (mm)
L = 0.95H
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TALADROS AUXILIARES O DE PRODUCCIN
TALADROS DE ARRASTRE AL PISO
B= 0.012( 2 SGe/ SGr+ 1.5) De
S = 1.1B
T = 0.5B
donde:
S = Espaciamiento
B = Burden (m)
T = Taco (m)
B= 0.012( 2 SGe/ SGr+ 1.5) De
S = 1.1B
T = 0.2B
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TALADROS DE CONTORNO CUADRADORES Y ALZAS)
TIEMPO DE RETARDO DE LOS TALADROS
Comnmente detonados con voladura de recortecon taladros de 0.45 m a 0.6 m entre centros, de
otra manera:
Los taladros de corte se disparan con por lo menos
50 ms entre periodos. Los taladros auxiliares seretardan con por lo menos 100 ms o con retardos
LD. Los taladros del contorno (con voladura de
recorte) se disparan con el mismo retardo. Los
taladros de piso detonan al ltimo.
B = 0.012( 2 SGe / SGr + 1.5) De
S = 1.1B
T = B
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Ej: para un tnel de 3.0 m de ancho x 4.5 m de altura
Nt =10S= 1013.5 =36.7 = 37 taladros
CLCULOS COLATERALES AL ARRANQUENMERO DE TALADROS PARA EL FRONTN:
Frmula emprica:=39 mm.
Nt = Sdonde:
S = rea de la seccin del frontn, m2
Frmulaprctica:
=39 mm.
Nt= P/E K x Sdonde:
Nt = nmero de taladrosP = permetro de la seccin en m = 4 S
E = distancia entre los taladros de la seccin por m2
K = dimensin de la seccin en m2
coeficientes
E = distancia entre los taladros de la seccin por m2
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E distancia entre los taladros de la seccin por m
0.40-0.55 para roca dura, tenaz
0.60-0.65 para roca intermedia, semi dura
0.70-0.75 para roca blanda, frgil
K = dimensin de la seccin en m2coeficientes:
2.0-2.5 para roca dura
1.5-1.7 para roca intermedia, semi dura1.0-1.2 para roca blanda
Ejemplo: para la misma dimensin de 3.0 m x 4.5 m
S = rea de la seccin = A x H( + 8) / 12
S = 3.0 x 4.5 (3.14 + 8)/12 = 12.4
Nt = P/E + K x S
Nt = (413.5)/0.6 + 1.5 x 12.4= 24.5 + 18.6 = 43 taladros
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FRMULAS PRCTICAS PARA CARGA ESPLOSIVA:
en Kg/m = 2x Pe (exp)x 0.0007854 ( en mm)
Kg/m = 2x Pe (exp)x 0.577 ( en pulgadas)
Tambin:
Clculo de carga para pequeo dimetro
Ct= 0.34 x 2 x Pe(exp)en lb/pie
Nota:
para el ANFO - densidad de carga a granel 0.80-0.85.
Y EXAMON - densidad de carga con aire comprimido 0.90-1.0.
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LONGITUD DEL TALADRO Se determina por la dimensin de la seccin y al
mtodo de arranque, usualmente se consideran:
Para corte cilndrico o paralelo L = 0.5S
Para corte en cua L = S/ 2 , o menos
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Notas importantes: La nica superficie libre en voladura de
tneles, piques o chimeneas viene a serel frente de ataque. Considerar que larotura de la roca se realiza encondiciones de gran confinamiento.
Cuanto ms pequea sea la seccin delfrente a disparar, se requerir mayorcarga especifica de explosivo por metro
cbico a romper . El burden y espaciamiento son cortos,
especialmente en el rea del arranque.
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DENOMINACIN DE LOS TALADROSLos taladros se distribuirn alrededor del
arranque desde el rea central de lavoladura, siendo su denominacin lasiguiente:
ALZAS
DE ROTURA
AYUDASARRANQUE
CUADRADOR
AYUDASARRANQUEALIVIO
ARRASTRE
AVANCE
F
RENTE
ALZAS
CUADRAD
ORES
AYUDAS DEARRANQUE
ARRANQUE
DE ROTURA
ARRASTRES
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DISTANCIA ENTRE TALADROS
Normalmente varan: arranque de 15 a 30cm , ayudas de 60 a 90 cm y en loscuadradores de 50 a 70 cm.
Como regla prctica se estima una
distancia de 2 pies (60 cm) por cadapulgada del dimetro de la broca.
Los taladros perifricos (alzas y
cuadradores) se deben perforar a unos20 a 30 cm del lmite de las paredes deltnel, para facilitar la perforacin y paraevitar la sobre rotura, en voladuranormal.
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ERRORES PERFORACIN HUECO DE ALIVIO DE DIMETRO MUY PEQUEO
DESVIACIONES EN EL PARALELISMO
AVANCE
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ESPACIAMIENTOS IRREGULARES ENTRE TALADROS
IRREGULAR LONGITUD DE LOS TALADROS
AVANCE
ERRORES PERFORACIN
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CARGA: EXPLOSIVOS DE BAJA SENSIBILIDAD ENPEQUEO DIMETRO.
CARGA Y CEBO ADECUADOS
TACO CARGA CEBO
DETONADOR
ACOPLADA (ATACADA)
RESULTADO: DETONACIN COMPLETA
RETENCIN
ARRANQUE PTIMO
VELOCIDAD DE REGIMEN INMEDIATA
ELEVADA PRESIN DE TRABAJO
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RESULTADO: DEFLAGRACIN
(1)
SOPLADO Y CRATERIZACIN
ARRANQUE DBIL
VELOCIDAD DE REGIMEN TRANSICIONAL
BAJA PRESIN DE TRABAJO
CARGA: EXPLOSIVOS DE BAJA SENSIBILIDAD ENPEQUEO DIMETRO.
CARGA Y CEBO INADECUADOS
(1) CARGA EXCESIVA
(2) CARGA MUY CORTA, DESACOPLADA O SUELTA
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CARGA Y CEBO INADECUADOS
(2)
SOPLO Y ANILLADO
BAJA PRESIN DE TRABAJO
CARGA MUY CORTA
(3)
EFECTO CANAL (GASES ACELERADOS)
EXPLOSIVO QUE NO DETONA
TIRO FALLADO, TOTAL O PARCIALMENTE
CARGA: EXPLOSIVOS DE BAJA SENSIBILIDAD ENPEQUEO DIMETRO.
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EJEMPLOS DE CORTE QUEMADO
EJEMPLOS PARA LIMITAR EL EFECTO DESIMPATA ENTRE LOS TALADROS
a b dc
ab c
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DISEO DE MATEMATICOS PARA CALCULAR LA CANTIDADDE EXPLOSIVO POR TALADRO
Calculo de numero de taladros
Calculo de Explosivo / Taladro
EN DONDE :
= 3.1416
R = radio (/2)Lcc= longitud de columna de carga.D = densidad de explosivo
Lt = longitud del taladro
x R2 x Lcc x D
Lcc= (Lt/3) x2
EMULNOR EMULNOR EMULNOR EMULNOR