ecuación para el diseño de voladuras en banco y otras voladuras a cielo abierto

ECUACIONES PARA EL CALCULO DE VOLADURAS PROY-032-DT004-060107- www.telefonica.net/web2/galloman/

Javier Gallo Laya-2006

ECUCIONES PARA EL DISEO DE VOLADURAS EN BANCO Y OTRAS VOLADURAS A CIELO ABIERTO. PROY-032-DT-004-DISEOVOL



INDICE ECUCIONES PARA EL DISEO DE VOLADURAS EN BANCO Y OTRAS VOLADURAS A CIELO ABIERTO. 1.DATOS DE PARTIDA INICIALES 2.PROPIEDADES DE LAS ROCAS 3.PROPIEDADES DE LOS EXPLOSIVOS 4.CALCULO DEL CONSUMO ESPECIFICO NECESARIO 5.GEOMETRA DE LA VOLADURA. PIEDRA Y ESPACIMIENTO, SOBRE PERFO 6.FRAGMENTACION-DESPLAZAMIENTO 7.PROYECCIONES 8.VIBRACIONES 9.ONDA AEREA 10.SECUENCIAS DE ENCENDIDO



1.DATOS DE PARTIDA INICIALES O CONOCIDOS



TABLA-1 DATOS DE PARTIDA. OBRA FECHA DATOS DEL MACIZO

LITOLOGA DESCRIPCIN DENSIDAD RESISTENCIA COMPRESIN

RESISTENCIA A TRACCIN

VELOCIDAD ONDAS P

RQD TIPO DE JUNTAS ESPACIMIENTO MEDIO DE LAS JUNTAS-Volumen de bloque

Angulo de friccin CONDICIONES DE HUMEDAD

DATOS DE LA VOLADURA

DIMETRO DE PERFORACIN

ALTURA DE BANCO EXPLOSIVOS DE FONDO

TIPO DENSIDAD PRP VELOCIDAD DETONACIN

EXPLOSIVOS DE COLUMNA

TIPO DENSIDAD PRP VELOCIDAD DETONACIN

DATOS DE ESTRUCTURA MAS CERCANA

TIPO ESTRUCTURA



TABLA-1 DATOS DE PARTIDA. SEGN UNE Y DIN DISTANCIA EN PLANTA

POSICIN DE LA ESTRUCTURA

DATOS DE LA EPLOTACION

GENERAL FOTOGRAFIA DEL MACIZO



2.PROPIEDADES DE LAS ROCAS



TABLA-2[13]: PROPIEDADES GENERALES DE LAS ROCAS.



TABLA-3[19]. PROPIEDADES GENERALES DE LAS ROCAS.



TABLA-4[10]- VELOCIDAD DE PROPAGACIN DE LAS ONDAS P SEGN DIFERENTES LITOLOGAS.



TABLA-5[10]. VELOCIDAD DE PROPAGACIN DE LAS ONDAS P Y DENSIDAD DEL MACIZO (GRANITOS)



TABLA-6 [10]. RELACIN ENTRE LA FRACTURACIN Y LA VELOCIDAD DE PROPAGACIN DE LAS ROCAS.



TABLA-7[18]. DENSIDADES DE DIVERSAS ROCAS



TABLA-8[14].DENSIDADES DE LAS ROCAS

PROPIEDADES DE LAS ROCAS



TABLA-9[14].DENSIDADES DE LAS ROCAS



TABLA-9[10]. RESISTENCIA A COMPRESIN DE LA ROCA



TABLA-10[10]. DETERMINACIN DE LA RESISTENCIA A COMPRESIN MEDIANTE PRUEBAS DE CAMPO.



TABLA-11[10]. DETERMINACIN DE LA RESISTENCIA MEDIANTE EL INDICE DE CARGA EN PUNTA.



TABLA-12[10]. DETERMINACIN DEL ANGULO DE ROZAMIENTO MINIMO DE LAS FISURAS DE UN MACIZO. FISURAS PLANAS. SITUACIN RESIDUAL



TABLA-13[10].GRADO DE FISURACIN Y CORRELACION CON EL TAMAO DE BLOQUE



TABLA-2-14[10]. PROCEDIMIENTO PARA CALCULAR DE FORMA PRECISA EL TAMAO DE BLOQUE A PARTIR DEL RMI



TABLA-2-15[16]. CORRECCION DE LA VELOCIDAD DEL PROPAGACIN DE LAS ONDAS P EN FUNCION DEL GRADO DE GRACTURACIN. PARA GRANITOS.



TABLA-2-17[16].CALCULO DE LA CONTANTE DE ROCA C EN FUNCION DE RC



3.PROPIEDADES DE LOS EXPLOSIVOS



TABLA-3-1. PROPIEDADES DE LOS EXPLOSIVOS



TABLA-3-2. CALCULO DE LA PRESION DE DETONACIN, DE LA PRESION DE BARRENO Y DE LA IMPEDANCIA EXPLOSIVO-ROCA.



4.CALCULO DEL CONSUMO ESPECIFICO NECESARIO



TABLA-4-1[18]. CALCULO CONSUMO ESPECIFICO PARA VOLADURAS CON DINAMITAS GELATINOSAS Y ANFO.

CONSUMO ESPECIFICO RECOMENDADO SEGN VOLABILIDAD DE LAS ROCAS.




CONSUMO ESPECIFICO EN FUNCION DE LA VELOCIDAD ONDAS P




CONSUMO EN FUNCION DEL TIPO LITOLOGA






TABLA-4-7[16].CALCULO DEL CONSUMO ESPECIFICO MEDIANTE EL INDICE DE VOLABILIDAD



TABLA-4-7[16].CALCULO DE LA PERFORACIN ESPECIFICA RECOMENDABLE EN FUNCION DEL DIAMETRO DE BARRENO Y DEL TIPO DE ROCA.



TABLA-4-7[16].CALCULO DEL CONSUMO ESPCIFCICO.( MUY COMPLEJO DE UTILIZAR).

MUY COMPLEJA DE APLICARSE. SE PRECISA CONOCER LA ENERGIA ESPECIFICA POR M2 NECESARIA PARA ROMPER LA ROCA.



TABLA-4-8[]: CONSUMOS ESPECIFICOS PIEDRA Y ESPACIAMIENTO.



5.GEOMETRA DE LA VOLADURA. PIEDRA Y ESPACIMIENTO



TABLA-5-1[].ECUACIONES BASICAS PARA EL DISEO DE VOLADURAS EN BANCO. DISEO DE COMPROBACIN. B(M)=DIAM PERFORACION EN IN T:=0,7-1 B J:=0,3 J>=10D S:=1,25B S:=1 A 1,6 B LF:=1,0-1,3 B CE=0,25-0,5 KG/M3. LO MAS HABITUAL 0,3 KG/M3 VALIDOS PARA ROCAS DE RESISTENCIA MEDIA.



TABLA-5-2[].ECUACIN DE KONIA.



TABLA-5-3[]. ECUACIONES DEL USBM B(MM)=K*D(MM) K SE LEE EN LA TABLA DE ABAJO

CALCULO DE LA PIEDRA SEGN EL TIPO DE EXPLOSIVO Y SU DENSIDAD TABLA-5-4[]. VALORES DE LA PIEDRA MXIMA SEGN LANGEFORS.

PIEDRA MXIMA SEGN LANGEFORS



TABLA-5-5[]. VALORES DE LA PIEDRA MXIMA SEGN US-ARMY.

SE SUPONE QUE S=B.



TABLA-5-6[]. VALORES DE LA PIEDRA SEGN LOPEZ JIMENO



TABLA-5-7[]. VALORES DE LA PIEDRA MXIMA SEGN LA COMPAA UEE



TABLA-5-8[]. CALCULO DE LA PIEDRA SEGN LANGEFORS.

T:=0,7-1 B J:=0,3 J>=10D S:=1,25B S:=1 A 1,6 B LF:=1,0-1,3 B CE=0,25-0,5 KG/M3



TABLA-5-8[]. CALCULO DE LA PIEDRA SEGN LANGEFORS. SIMPLIFICADO.

LB

R1

R2



6.FRAGMENTACION



TABLA-6-1[]. GRANULOMETRIA DEL MATERIAL VOLADO SEGN LARSON

C= constante de roca.



TABLA-6-1[]. GRANULOMETRIA DEL MATERIAL VOLADO SEGN LARSON



TABLA-6-2[]. GRANULOMETRIA DEL MATERIAL VOLADO SEGN SVEDEFO.



TABLA-6-3[]. GRANULOMETRIA DEL MATERIAL VOLADO SEGN MODELO DE KUZ-RAM

A=RC/10 (factor de Protodyakonov) RC=resistencia a compresin en MPa Q=QB*PRP/115 PRP=Potencia relativa del explosivo al ANFO (anfo=100, TNT= 115) QB=carga de explosivo en el barreno en kg (relativa al anfo) Q=carga relativa al TNT en el barreno QB=(QF*PRPF)+(QC*PRPC)/(QF+QC) (QF,QC)=CARGAS DE FONDO Y COLUMNA KG (PRPC,PRPF)= POTENCIAS RELATIVAS DEL EXPLOSIVO




SE MULTIPLICA POR 1,1 SI LAS VOLADURAS SON AL TRES BOLILLO

SI N AUMENTA = SALEN GRANULOMETRIAS MAS GRUESAS SI N DISMINUYE = SALEN GRANULOMETRIAS MAS FINAS




P=100-R

SI SE HACE =X50 MODELO KUZ-RAM



TABLA-6-4[]. TAMAO MXIMO DE FRAGMENTO SEGN EL CONSUMO ESPECFICO.



TABLA-6-5[]. DESPLAZAMIENTO DEL MATERIAL VOLADO SEGN EL CONSUMO ESPECFICO.



7.ALCANCE DE LAS PROYECCIONES ACCIDENTALES.



TABLA-7-1[].ALCANCE DE LAS PROYECCIONES INCONTROLADAS. MODELO 1.




D= DIAMETRO EN IN POWDER FACTOR= CONSUMO ESPECIFICO EN LB/YD3 (=0,597 KG/M3) L=DISTANCIA DE PROYECCIN EN FT

MODELO-USACE



8.VIBRACIONES



TABLA-8-1[].VELOCIDAD DE VIBRACION. MODELO ISEE-DU PONT-ORIAD Y OTROS.



TABLA-8-2[].VELOCIDAD DE VIBRACION. ORIAD-USBM



TABLA-8-3[].VELOCIDAD DE VIBRACIN. MODELO GALLO. www.telefnica.net/web2/galloman/









TABLA-8-4[].VELOCIDAD DE VIBRACIN. VALORES MAS PROBABLES PARA TODAS LAS LITOLOGAS.

D=distancia (ft o m) W= peso de explosivo (lb o kg) Para primeras estimaciones tomar =0,5 (para cargas cilndricas y/o a cortas distancias) (habitual) =-1,6 Habitual Tambien pueden tomar estos otros valores =1/3 (para cargas esfericas y/o a largas distancias distancias) (no habitual) entre 0,8 y -2. H segn diversos autores vara. H=172 H=1140 H=1725 H=4316 Para una primeras aproximacion del valor mas probable tomar H=1140 a 1725, =0,5, =-1,6



9.ONDA AEREA



TABLA-9-1[].NIVELES DE ONDA AEREA. MODELO ISEE.



10. SECUENCIACION DE BARRENOS



TABLA-10-1[].RETARDO ENTRE BARRENOS DE DISTINTAS FILAS.

TR= tiempo de retardo entre barrenos (TRB) por pie de largo del espacimiento (B) TRF=2-3 TRB (UEE)



TABLA-10-2[].TIEMPO DE RETARDO ENTRE BARRENOS DE UNA MISMA FILA PARA NO GENERAR VIBRACIONES.

TH= tiempo de retardo entre barrenos (TRB) por pie de largo del espacimiento (S) TRB>10 ms para no producir vibraciones TRB(ms)= 4 8 *B(m) B= piedra. TRB= Tiempo de retardo entre barrenos de una misma fila.



ANEXO 1. ECUACIONES DEL TIRO PARABOLICO DE UN PROYECTIL QUE SE DESPLAZA DENTRO DE UN CAMPO GRAVITATORIO Y EN UN MEDIO VACIO



XMAX PARA Y=0 XMIN=0 Si el talud tiene una altura h. Hacer xmax cuando y=-h



BIBLIOGRAFA [1] LANGEFORS, U. (1972): Tcnica Moderna de Voladuras, Ed. Urmo, Bilbao.

[2] LPEZ JIMENO, C. (1987): Manual de Perforacin y Voladura de Rocas, Instituto

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[3] US. ARMY (1974): Drill and Blasting, Engineering Manual 1110-2-3800,U.S. Army Corps of

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[12] PAL ROY, R., SINHG, B. (1991) Blasting in Ground Excavation and Mining, Central Mining

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[14] FEDERAL HIGHWAY ADMINISTRATION (1988): Rock Blasting And Overbreak

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[15] GALLO LAYA, J. (2001): Software PRG-21-PIEDRA/PEGADIS, Departamento de

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16 ITGE. Caracterizacion Macizos arranque

17 ITGE Mecanica de rocas aplicada

18 USBM- GEOLOGY FIELD MANUAL

19 Tecnologia de explosives del salchi

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