Presentacin de PowerPoint

OPERACIN DE VOLADURAEN MINERA SUPERFICIAL2015Saber, Saber hacer, Saber serINTRODUCCION1. VOLADURA DE BANCOS2. CARACTERISTICAS DE LA ROCA3. VOLADURAS DE BANCOS EN TAJO ABIERTO4. MATERIALES DE VOLADURA DE BANCOS5. MALLAS DE PERFORACIONTABLA DE CONTENIDOSINTRODUCCIONUn factor importante para mantener 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 para lograr un ptimo grado de fragmentacin en el minado de los tajos de produccin.Actualmente se usa el sistema de iniciacin no elctrico que es un sistema integrado de accesorios, que usa las ventajas de los mtodos de iniciacin tradicional, permite el ptimo aprovechamiento de la energa del explosivo de acuerdo de los principios de la detonacin.En el desarrollo del curso se presentar aspectos prcticos de los resultados de la voladura con relacin a la abertura de la malla de perforacin; analizando las variables de la voladura, la seguridad y el medioambiente.La evaluacin tcnica econmica que se describe muestra las notables mejoras en el grado de fragmentacin disminucin en el factor de carga, menor costo por tonelada rota, mejora en el rendimiento de los equipos de carguo, todo ello como consecuencia de la mejor calidad de los disparos en los tajos de produccin. BANCOS1VOLADURA EN TAJEOS Y1.1 OBJETIVOS:Podemos decir que los objetivos en una minera superficial sera: Optimizar el grado de fragmentacin del mineral disparado a fin de economizar costos en los ciclos de acarreo y transporte de Mineral. Analizar los resultados de la voladura de acuerdo a las dimensiones de las mallas de perforacin.Evaluara la incidencia de los costos y dar recomendaciones que ms convienen para mejor la productividad de la mina.Minimizar la operacin de voladura secundaria.Evitar daos a las paredes finales sobre rotura (seguridad)Evitar dilucin.Evitar vibraciones y proyecciones (impacto sobre el Medio Ambiente).

Para lograr los objetivos se requiere:PARAMETROS DE VOLADURAVARIABLESNo se pueden variar pero que los debemos tener en cuenta para el mejor diseo. a) Propiedades fsicas (ejemplo Dureza, Tenacidad, Densidad, Textura, Porosidad, Variabilidad, Grado de alteracin). b) Propiedades mecnicas, elsticas o de resistencia dinmica de las rocas (Frecuencia ssmica o velocidad de propagacin de las ondas ssmicas y de sonido,etc.) c) Condiciones geolgicas estructurales (Estructura, Grado de fisuramiento, Presencia de agua). INVARIABLESEs decir que podemos modificarlos a voluntad, de acuerdo a las necesidades reales del trabajo despus elegiremos el explosivo a utilizar. a) Geomtricos: Altura, longitud, ancho del banco, talud y caras libres. b) De perforacin: Dimetro y longitud del taladro, malla y rendimientos. c) De carga: Densidad, columna explosiva, longitud de taco, caractersticas fsico qumicas del explosivo. d) De los tiempos: Tiempos de retardo entre taladros, filas y secuencia de salidas de los disparos. CONCEPTOSPotencia HorizontalCaja PisoCaja TechoDilucinEsponjamientoDensidadFactor de CargaROCAS IGNES Y METAMORFICASSon usualmente las ms duras de perforar y difciles de volar. Por su origen plutnico o volcnico estn asociadas a disturbios tectnicos que las han contorsionado y fisurado, mostrando amplia variacin de su estructura granular. a) Primera subdivisinCubre a las de granulometra fina y aquellas cuyas propiedades elsticas tienden a absorber la onda de shock generada por la voladura antes que a de quebrarse.Ejemplos: filitas,gneiss, micasquisos.b) Segunda subdivisinCubre a las rocas de granulometra gruesa como el granito, diorita y algunas cuarcitas silisificadas, algunas veces difciles de perforar y muy abrasivas por su contenido de slice, pero que usualmente se fragmentan con facilidad en la voladura. 2CARACTERISTICAS DE LA ROCA2.1. ROCAS SEDIMENTARIASEn estas rocas el espesor del bandeamiento vara de acuerdo al tiempo de acumulacin y la naturaleza de origen. Cuanto ms masivas sean y cuanto ms definido y amplio el bandeamiento, ms difciles son de volar eficientemente. La perforabilidad depender ms de sus propiedades abrasivas que de su misma dureza. Algunas areniscas y calizas pueden presentar problemas difciles de voladura.

Las caractersticas geolgicas y mecnicas, adems condiciones del estado de las rocas a dinamitar, determinarn realmente el tipo de explosivo que deber emplearse fracturarlas eficiente y econmicamente. Por ello, es importante que adems de conocer las propiedades explosivo se tenga en cuenta el grado de afectacin puedan presentar algunos parmetros de la roca como:

Densidad o peso especfico.Compacidad y porosidad.Humedad e inhibicin.Dureza y tenacidad.Frecuencia ssmica.Resistencia mecnica a la compresin y tensin.Grado de fisuramiento.Textura y estructura geolgica. Variabilidad.Coeficiente de expansin o esponjamiento.DENSIDAD O PESO ESPECIFICOParmetros de la Roca Caracterstica importante de las rocas y minerales inherentes a su propia estructura molecular. Se define como la relacin entre la masa del material y su volumen, siendo un factor ampliamente usado como indicador general de la mayor o menor dificultad que pueda encontrarse para romper a una roca. Como ningn slido suele encontrarse totalmente compacto, todos poseen dos volmenes distintos; el volumen aparente (Va) que incluye a sus poros, huecos e intersticios, y el volumen real (Vr) o absoluto que excluye a todos ellos; por tanto, segn el volumen que se considere, se tendr tambin dos tipos de densidad: Una aparente : m/Va, y otra real : m/VrDonde :M = masa de la roca.La real es siempre mayor que la aparente y tambin se denomina peso especfico. En las rocas muy compactas ambos valores pueden casi coincidir mientras que en las porosas la aparente se mantendr siempre por debajo de la real. Como regla general las rocas densas para fracturarse adecuadamente requieren de explosivos de alta presin de detonacin, mientras que las menos densas requieren de explosivos de menor rango. Sin embargo, algunas rocas.

EXPANSION Y ESPONJAMIENTOParmetros de la Roca Es el aumento de volumen que se produce en el material rocoso al excavarlo. Se expresa mediante porcentaje de aumento sobre el volumen original en el banco, denominndose factor de conversin volumtrica o FCV a la relacin entre la densidad del material suelto y la del material en el banco, expresndose en porcentaje:

Luego: % de expansin, igual a:

DUREZA Y TENACIDADTcnicamente por dureza se entiende a la resistencia al corte y penetracin que presentan las rocas a la perforacin, pero en la prctica se ha hecho comn emplear el trmino para indicar su comportamiento en la voladura clasificndolas como: duras, intermedias y blandas. Es la tenacidad realmente la resistencia a la rotura, aplastamiento o doblamiento por lo que deberamos procurar el empleo de los trminos de: tenaces, intermedias y friables para indicar su comportamiento ante los explosivos.De acuerdo a su tenacidad los minerales individuales pueden ser: sextiles (yeso), maleables (plata), flexibles (talco), elsticos (mica) y frgiles, siendo tambin conocidas sus formas de fractura (plana, paralela, irregular, concoidal, etc.). Parmetros de la Roca RESISTENCIA AL RAYADO (ESCALA DE MOHS)10 DiamanteRaya a cualquier material menos a otro diamante9 Corindn(Esmeril) raya a la mayor parte de los minerales menos al diamante8 Topacio7 CuarzoNo se deja por la lima de acero6 Feldespato(Ortosa) raya los cristales de ventana5 ApatitoPuede ser rayado por cortaplumas4 Fluorita3 CalcitaPuede ser rayado por moneda de cobre2 YesoPuede ser rayado por la ua1 TalcoMarca los tejidosTAJO ABIERTO3VOLADURA DE BANCOS EN3.1 VOLADURA DE BANCOS A CIELO ABIERTODIMENSION DE LA VOLADURAComprende al rea superficial delimitada por el largo del frente y el ancho o profundidad de avanceproyectados (m2.) por la altura de banco o de corte (H), en m3.

(L x A x H) = Volumen total

Donde:L: largo, en m.A: ancho, en m.H: altura, en m.

Si desean expresarse en toneladas de material in situ se multiplica por la densidad promedio de la roca omaterial que pretende volarse.

(L x A x H x x 1 000) = Masa total

Donde: : densidad de la roca, en kg/m3.VOLADURA DE BANCOS A CIELO ABIERTOPARAMETROS DIMENSIONALES1. Dimetro del taladro ().2. Profundidad del taladro (L).3. Sobreperforacin (SP).4. Longitud de taco (T).5. Altura de banco (H).6. Burden (B).7. Espaciamiento (E).8. Radio longitud a Burden (L/B).DIAMETRO DE TALADROLa seleccin del dimetro de taladro es crtica considerando que afecta a en general a la eficiencia y economa de toda la operacin.

Para determinar el dimetro ptimo en la prctica, se consideran tres aspectos:a. La disponibilidad y aplicabilidad del equipo de perforacin en el trabajo proyectado. Dilucin del mineral.b. La altura de banco proyectada y la amplitud o envergadura de las voladuras a realizar.c. La distancia lmite de avance proyectado para el banco.

En bancos de canteras y en obras civiles de superficie los dimetros habituales varan entre 50 y 125 mm (2 a 5) mientras que en la minera por tajos abiertos varan entre 150 a 310 mm (6 a 12) y llegan hasta 451 mm (15).

El mximo dimetro a adoptar depende de la profundidad del taladro y, recprocamente, la mnima profundidad a la que puede ser perforado un taladro depende del dimetro, lo que usualmente se expresa con la igualdad:

L = (2 x ) Donde: L: la mnima longitud del taladro, en pies. : es el dimetro del taladro, en pulgadas.

PROFUNDIDAD DEL TALADROLa longitud de taladro tiene marcada influencia en el diseo total de la voladura y es factor determinante en: Dimetro(D) Burden(B) Espaciamiento(E) La longitud del taladro (L) Es la suma de altura de banco ms la Sobreperforacin necesaria por debajo del nivel o rasante del piso para garantizar su buena rotura y evitar que queden lomos o resaltos (toes), que afectan al trabajo del equipo de limpieza y deben ser eliminados por rotura secundaria.Esta Sobreperforacin debe ser por lo menos de 0,3 veces el valor del Burden, por tanto:

L = (0,3 x B) Donde:L : longitud de taladroB : Burden.En muchas canteras de pequea envergadura se perforan taladros inclinados, en los cuales la longitud de taladro aumenta con la inclinacin pero, por lo contrario, la Sobreperforacin (SP) disminuye, estimndose por la siguiente relacin:

L = (H/ Cos (a)) + [1 ((a/100) x SP)]

Donde:L : longitud del taladro.H : altura de banco.a : ngulo con respecto a la vertical, en grados.SP : Sobreperforacin.

La perforacin inclinada, paralela a la cara libre del banco, al mantener uniforme el Burden a todo lo largo del taladro proporciona mayor fragmentacin, esponjamiento y desplazamiento de la pila de escombros, menor craterizacin en la boca o collar del taladro, menor consumo especfico de explosivos y dejan taludes de cara libre ms estables.

Por lo contrario, aumenta la longitud de perforacin, ocasiona mayor desgaste de brocas, varillaje y estabilizadores, dificulta la carga de explosivos y tiende a desviacin de los taladros, especialmente con los mayores a 20 m.PROFUNDIDAD DEL TALADROSOBREPERFORACIONTal como se indic anteriormente es importante en los taladros verticales para mantener la rasante del piso. Si resulta corta normalmente reproducirn lomos, pero si es excesiva se producira sobre excavacin con incremento de vibraciones y de los costos de perforacin. En la prctica, teniendo en cuenta la resistencia de la roca y el dimetro de taladro, se estima los siguientes rangos:

TIPO DE ROCA SOBREPERORACINBLANDA A MEDIA de 10 a 11 DURA A MUY DURA de 12 Tambin es usual la relacin: SP = 0,3 x B, en donde B es el Burden.

LONGITUD DEL TACONormalmente el taladro no se llena en su parte superior o collar, la que se rellena con material inerte que tiene la funcin de retener a los gases generados durante la detonacin, slo durante fracciones de segundo, suficientes para evitar que estos gases fuguen como un soplo por la boca del taladro y ms bien trabajen en la fragmentacin y desplazamiento de la roca en toda la longitud de la columna de carga explosiva. T = (L (SP/3)) O igual a la longitud del Burden:T = B

Si no hay taco los gases se escaparn a la atmsfera arrastrando un alto porcentaje de energa, que debera actuar contra la roca. Si el taco es insuficiente, adems de la fuga parcial de gases se producir proyeccin de fragmentos, craterizacin y fuerte ruido por onda area.Si el taco es excesivo, la energa se concentrar en fragmentos al fondo del taladro, dejando gran cantidad de bloques o bolones en la parte superior.

En la prctica su longitud usual es de 1/3 del largo total del taladro.

Si se tiene en cuenta al Burden y resistencia de la roca, el taco variar entre T=0,7xB para material muy competente, como granito homogneo, o en un radio de taco o Burden que puede aproximarse a 1, es decir: T=B para material incompetente con fisuras y fracturas abiertas. En la prctica tambin se relaciona el dimetro con la resistencia a compresin, con valores para roca blanda a intermedia de:

T = (33 a 35) x Y para roca dura a muy dura de:

T = (30 a 32) x , en canterasLONGITUD DEL TACOALTURA DEL BANCOEs la distancia vertical desde la superficie horizontal superior (cresta) a la inferior (piso).

Pudiendose estimar la altura de banco con la siguiente frmula: H = 10 + (0,57 x (C 6))

Donde:C : es la capacidad del cucharn de la excavadora en m3. Segn el dimetro de taladro en voladuras de tajo abierto en relacin con la resistencia de la roca, se estima que para roca suave alcanzara a unos 50 dimetros y para roca muy dura a unos 35 dimetros. Para calcular la altura ms adecuada o econmica en forma prctica, se estimar cuatro veces en metros el dimetro del taladro dado en pulgadas: H (en mm) = 4 x , donde es el dimetro de taladro; as, para un dimetro de 2 la altura ser de 8 m.Por otro lado, se debe tener en cuenta que si la altura de banco es igual al Burden (1:1) la fragmentacin resultar gruesa, con sobreexcavacin y lomos al piso, porque la cara libre no se podr flexionar.

Si la altura es el doble del Burden (2:1) la fragmentacin mejora y los lomos disminuyen. Si la altura de banco es tres o ms veces mayor (3:1) la relacin H/B permitir la flexin, logrndose fragmentacin menuda y eliminacin de los otros efectos.

Otra relacin prctica indica que la altura de banco debe ser mayor que el dimetro de la carga explosiva, es decir: (H x )/15En donde H en m y en mm.

As, para un dimetro de 100 mm (4) resulta una altura mnima de 6,6 m, lo que indica que la altura prctica debe ser mayor a esa cifra.

Por otro lado el dimetro mximo de taladro sugerido (en mm) para una altura de banco conocida, debera ser igual a la altura, en metros, multiplicada por 15. max = (15 x H) Donde : dimetro mximo de taladro, en mmH : altura de banco, en m.

ALTURA DEL BANCOEs la distancia perpendicular del taladro hacia la cara libre. Tambin denominada piedra, bordo o lnea de menor resistencia a la cara libre.Es la distancia perpendicular desde el pie o eje del taladro hacia la cara libre. El Burden, se considera el parmetro ms determinante de la voladura.Depende bsicamente del dimetro de perforacin, de las propiedades de la roca, altura de banco y las caractersticas del explosivo a emplear.Se determina en razn del grado de fragmentacin y al desplazamiento del material volado que se quiere conseguir. Si el Burden es excesivo, la explosin del taladro encontrar mucha resistencia para romper adecuadamente al cuerpo de la roca, los gases generados tendern a soplarse y a craterizar la boca del taladro. Por el contrario, si es reducido, habr exceso de energa, la misma que se traducir en fuerte proyeccin de fragmentos de roca y vibraciones.

En la prctica, el Burden se considera igual al dimetro del taladro en pulgadas, pero expresado en metros. taladro(en pulgadas) = B (en m) Tambin se aplican las siguientes relaciones prcticas segn Langefors:

B = (0,046 x ) (en mm) BURDENTomando en cuenta el tipo de explosivo en taladros de mediano a gran dimetro, la relacin ser: Con Dinamita:En roca blanda: B = (40 x )En roca muy dura: B = (38 x ) Con Emulsiones:En roca blanda: B = (38 x )En roca muy dura: B = (30 x )Con ANFO:En roca blanda: B = (28 x )En roca muy dura: B = (21 x ) Operacin de Voladura en Minera Superficial

Por otro lado, se consideran dimensiones tpicas en minera y canteras a las siguientes relaciones:B = (32 x )Para roca con densidad promedio menor de 3,3 g/cm3, ( es el dimetro de carga).B = (26 x )BURDENESPACIAMIENTOEs la distancia entre taladros de una misma fila que se disparan con un mismo retardo o con retardos diferentes y mayores en la misma fila.

Se calcula en relacin con la longitud del Burden, a la secuencia de encendido y el tiempo de retardo entre taladros. Al igual que con el Burden, espaciamientos muy pequeos producen exceso de trituracin y craterizacin en la boca del taladro, lomos al pie de la cara libre y bloques de gran tamao en el tramo del Burden. Por otro lado, espaciamientos excesivos producen fracturacin inadecuada, lomos al pie del banco y una nueva cara libre frontal muy irregular.

En la prctica, normalmente es igual al Burden para malla de perforacin cuadrada E = B y de E = 1,3 a 1,5 B para malla rectangular o alterna. Para las cargas de precorte o voladura amortiguada (Smooth blasting) el espaciamiento en la ltima fila de la voladura generalmente es menor: E = 0,5 a 0,8 B cuando se pretende disminuir el efecto de impacto hacia atrs.

Si el criterio a emplear para determinarlo es la secuencia de salidas, para una voladura instantnea de una sola fila, el espaciado es normalmente de E = 1,8 B, ejemplo para un Burden de 1,5 m (5) el espaciado ser de 2,9 m (9).RELACION BURDEN - ESPACIAMIENTOEn voladura con detonadores de retardo el espaciado promedio es aproximadamente de: E = 1,4 x B. Si el criterio a emplear en taladros de mediano dimetro es la resistencia a comprensin, para roca blanda amedia variar de 50 a 45 y para roca dura a muy dura de 43 a 38 . Si adems de la resistencia seinvolucra el tipo de explosivo, para taladros de medio a gran dimetro se puede considerar lo siguiente:

Con ANFO:Para roca blanda a media: E = 27 a 33 .Para roca dura a muy dura: E = 25 a 24 .- Con emulsiones y ANFO Pesado:Para roca blanda a media: E = 37 a 45 .Para roca dura a muy dura: E = 35 a 34 .FORMULA DE ANDERSENConsidera que el Burden es una funcin del dimetro y longitud del taladro, describindola as:

Donde: B: Burden.: dimetro del taladro, en pulgadas.L: longitud del taladro, en pies. La relacin Longitud de taladro-Burden o altura de banco, influye sobre el grado de fragmentacin.B = ( x L)FORMULA DE LANGEFORSConsidera adems la potencia relativa del explosivo, el grado de compactacin, una constante de la roca ysu grado de fracturamiento, mediante la siguiente frmula:

Donde:B : Burden, en metros. P : grado de compactacin que puede estar entre 1,0 y 1,6 kg/dm3.S : potencia relativa del explosivo (por ejemplo de 1,3 para una Gelatina Especial).c : constante para la roca, generalmente entre 0,45 y 1,0.f : grado de fractura. Para taladro vertical el valor es de 1,0.E : espaciamiento entre taladros. E/B: radio de espaciamiento a Burden.db : dimetro de broca.

EJEMPLO APLICATIVOEmpleando valores mtricos para esta frmula tenemos:P = 1, 25 kg/dm3S = 1, 0c = 0, 45f = 1, 0E = 1, 25

B = db/22; si consideramos que el dimetro de broca db = 75mm (3) tendremos:

B = 75,9/22 = 3,5 m (11,3 pies)

Langefors muestra una relacin que determina el radio de dimetro de broca a Burden.

FORMULA DE C.KONYABasada en las teoras del Dr. Ash. Determina el burden con base en la relacin entre el dimetro de la cargaexplosiva y la densidad, tanto del explosivo como de la roca, segn:

Donde:B : Burden, en pies.e : dimetro del explosivo, en pulgadas.e : densidad del explosivo. r : densidad de la roca.

EJEMPLO APLICATIVO 1Calcular el Burden para el siguiente caso: e = 0,85 gr/cm3(ANFO) r = 3,63 gr/cm3(ROCA) e = 2 Aplicando la frmula de Konya, tenemos:

B = 3,88 pies = 1.20 metrosPara una malla cuadrada prctica:Burden = 1,20 mEspaciamiento = 1,20 m

EJEMPLO APLICATIVO 2Para un taladro de 3 de dimetro a cargarse con un ANFO de 0,85 de densidad, en una roca calcrea de 2,7 de densidad, el Burden deber ser de:

e = 3e = 0,85 gr/cm3r = 2,70 gr/cm3Luego:

Relaciona el dimetro del taladro, densidad de roca y velocidad de explosin del explosivo. Se basa en los radios bsicos (Kb) o relaciones que son adimensionales.

Ellas tambin pueden ser aplicadas en voladuras subterrneas con resultados eficientes.

La experiencia prctica muestra que con el radio Kb= 30, se puede esperar resultados satisfactorios paracondiciones de campo promedio. La frmula es: FORMULA DE ASH

Donde: D= Dimetro de taladro = 2 Dr= Densidad de roca promedio = 3.63Va = Velocidad de detonacin de ANFO = 8,833 pies/seg.EJEMPLO APLICATIVO

Donde: D= Dimetro de taladro = 2 Dr= Densidad de roca promedio = 3.63Va = Velocidad de detonacin de ANFO = 8,833 pies/segMALLA TEORIA 1.20 X 1.20mConsidera una constante kb que depende de la clase de rocay tipo de explosivo empleado:a. Profundidad de taladro L = (Ke x B), (Ke entre 1,5 y 4)b. Espaciamiento E = (Ke x B)Donde:Ke = 2,0 para iniciacin simultnea de taladros.Ke = 1,0 para taladros secuenciados con retardos largos.Ke = 1,2 a 1,8 para taladros secuenciados con retardos cortos.Longitud de taco T = (Ks x B), (Ks entre 0,7 y 1,6).Sobreperforacin SP = (Ks x B), (Ks entre 0,2 y 1).Operacin de Voladura en Minera Superficial El Burden se mantiene para la primera y dems filas de taladros con salidas paralelas.CALCULO Y DISTRIBUCION DE LA CARGA EXPLOSIVACOLUMNA EXPLOSIVAa) Carga de fondo(CF)b) Carga de columna(CC)c) Carga de segmentadas y espaciadasd) Carga especifica(CE)e) Estimacin de cargasCOLUMNA EXPLOSIVAEs la parte activa del taladro de voladura, tambin denominada longitud de carga donde se produce la reaccin explosiva y la presin inicial de los gases contra las paredes del taladro.Es importante la distribucin de explosivo a lo largo del taladro, segn las circunstancias o condiciones de la roca.Usualmente comprende de 1/2 a 2/3 de la longitud total y puede ser continua o segmentada.CARGA DE FONDO (CF)Es la carga explosiva de mayor densidad y potencia requerida al fondo del taladro para romper la parte ms confinada y garantizar la rotura al piso, para, junto con la Sobreperforacin, mantener la rasante, evitando la formacin de resaltos o lomos y tambin limitar la fragmentacin gruesa con presencia de bolones.Su longitud es normalmente equivalente a la del Burden ms la Sobreperforacin: B + 0,3 B; luego:CF = (1,3 x B)No debe ser menor de 0,6 B para que su tope superior est al menos al nivel del piso del banco. Se expresa en kg/m o lb/pie de explosivo. Los productos usualmente empleados son:

ANFO aluminizado, hidrogeles Slurrex, emulsiones sensibilizadas, Examon-V o ANFOs Pesados como Slurrex-AP de 30/70 a 60/40, en razn a que la energa por unidad de longitud en el fondo del taladro debe ser al menos dos veces mayor que la requerida para romper la roca en la parte superior.El cebo iniciador o booster debe colocarse en esta parte de la carga, preferentemente al nivel del piso del banco, para su mayor efectividad.CARGA DE COLUMNA(CC)Se ubica sobre la carga de fondo y puede ser de menos densidad, potencia o concentracin ya que el confinamiento de la roca en este sector del taladro es menor, emplendose normalmente ANFO convencional, Examon-P o ANFOPesado en relaciones de 10/90 a 20/80.La altura de la carga de columna se calcula por la diferencia entre la longitud del taladro y la suma la carga de fondo ms el taco. CC = L (CF + T)

Usualmente CC = 2,3 x B.

Actualmente, con la posibilidad de poder preparar mezclas de emulsin-ANFO de diferentes proporciones en los camiones mezcladores-cargadores (camiones fbricas), es comn carga con ANFO Pesado en relaciones de 10/90 a 60/40, con una longitud de (10/15) al fondo y completar la carga de columna con ANFO normal.CARGAS SEGMENTADAS Y ESPACIADASNormalmente se emplean cargas continuas en taladros de pequea o mediana longitud, pero en taladros largos o en aquellos que se requiera disminuir la energa pero mantenindola distribuida en toda su longitud, se emplean cargas espaciadas con tacos inertes intermedios y con un iniciador en cada una para garantizar su salida. Estas cargas pueden ser del mismo tipo de explosivo o emplearse uno de mayor densidad o potencia en la primera carga al fondo. Las salidas pueden ser simultneas o con diferentes tiempos de salida para cada una, mediante retardos en orden ascendente o descendente, segn el diseo de la voladura o los efectos que se quieran obtener.CARGA ESPECIFICA (CE)Llamado tambin consumo especfico o factor de carga (Powder factor).Es la cantidad de explosivo necesaria para fragmentar 1 m3 o yd3 de roca. Se expresa en kg/m3 o Lb/yd3.

La carga especfica es una excelente unidad referencial para el clculo de la carga total de un disparo, pero no es el mejor parmetro de por s, ya que la distribucin de este explosivo en la masa de la roca mediante los taladros tiene gran influencia en los efectos de fragmentacin y desplazamiento, es decir, en el resultado de la voladura.

As, a igualdad de carga especfica, una voladura efectuada con taladros de pequeo dimetro muy prximos entre s resultar con mejor fragmentacin que si se utilizan taladros de gran dimetro pero ms espaciados.

Menos carga significa tener una voladura deficiente y, por el contrario, un exceso de carga significa mayor gasto y mayores riesgos de accidentes, siendo an mayor el riesgo de proyeccin de trozos pequeos a distancias imprevisibles(Flying rock).ESTIMACION DE CARGAVolumen a romper por taladro = Malla por altura de taladro.V = (B x E x H) = m3 por taladroTonelaje: volumen por densidad de la roca o mineral.

Volumen de explosivo

Dimetro de taladro por longitud de la columna explosiva (columna continua) o por la suma de las cargas segmentadas. Ve = ( x Ce), en m3

Factor de carga (FC)

Es la relacin entre el peso de explosivo utilizado y el volumen de material roto. FC = (We/V) TONELAJE ROTOEl tonelaje roto es igual al volumen del material roto multiplicado por la densidad de dicho material. Tonelaje = (V x r)CARGA ESPECIFICA PARA CADA TALADRO EN VOLADURA DE VARIAS HILERASPrimera fila (Burden a la cara libre frontal inicial): Ce = (H SP) x E x (B + T/2) x FC, en kg. Para la segunda fila y subsiguientes: Ce = (H SP) x E x B x FC, en kg.PERFORACION ESPECIFICAEs el nmero de metros o pies que se tiene que perforar por cada m3 de roca volada. (L/H)(B x E)

Donde:L : profundidad del taladro (altura de banco (H) 0,3 B).H : altura de banco.B : Burden.E : espaciamiento.FACTOR DE PERFORACION (FP)FP = (H/B) x E x H, en m/m3Luego:Perforacin totalFP x volumen total CALCULO GENERAL PARA CARGA DE TALADRO(0,34 x 2 x e), en lb/pie Donde :0,34 : factor. : dimetro del taladro, en pulg.e : densidad del explosivo a usar, en g/cm3RETARDOS EN VOLADURA DE BANCOSSe emplean dos clases de retardos: de superficie para cordn detonante, que se intercalan entre taladros y entre lneas troncales, de tipo hueso de perro y de manguera de shock unin bidireccional, con tiempos usuales de 9 a 300 ms, y los de interior de taladros que se colocan en el primer o booster, al fondo y en las cargas espaciadas, generalmente son del tipo de detonador no elctrico de shock y muy eventualmente elctricos, con tiempos entre 5 y 100 ms.

La colocacin de retardos puede tener estas alternativas: Lneas de cordn detonante con retardos de superficie, sin retardo en el taladro.Lneas de cordn detonante con retardos escalonados, en superficie y con retardos de un mismo nmero en todos los taladros.Retardos en superficie ms retardos de distintos nmeros (escalonados) en el interior de los taladros.Sin retardos en superficie, con retardos de distintos nmeros (secuenciados) al fondo de los taladros. Con o sin retardos en superficie, y con retardos escalados en las cargas espaciadas (decks) al interior de los taladros.

Los disparos grandes se pueden separar por tramos mediante un adecuado reparto de retardos, repitiendo las series en cada tramo y separndolos entre s, usualmente mediante un retardo del mismo nmero o ms que es el ltimo colocado en el tramo, para que el primer taladro del siguiente tramo salga despus al sumar su propio tiempo con el del retardo puente.EJEMPLO CALCULO DE VOLADURA EN BANCODatos:Altura de banco (H): 15 m.Ancho de la voladura (A): 24 m.Dimetro de perforacin (): 75 mm BURDEN MAXIMO:(Bmax) = 45 x 75 = 3,38 m SOBRE PERFORACION:(SP) = 0,3 x B max = 0,3 x 3,38 = 1,01 m LONGITUD DE TALADRO:(L) : altura de banco (H) + sobre perforacin (SP) + 5 cm/m (altura de banco + sobre perforacin), debido a la inclinacin 3:1L = H + SP + 0,05m (H + SP)L = 15 + 1,01 + 0,05 (15 + 1,01)= 16,80 mEn otro aspecto prctico se aplica 0.3 veces que el burden, ejemplo:L = H+0.3B entonces L= 15+(0.3x3.38) L= 16 metros.EJEMPLO CALCULO DE VOLADURA EN BANCOERROR DE PERFORACIN:(F) : 5 cm de error de emboquille + 3 cm/m, desviacin de taladroF = 0,05 + 0,03 x L = 0,05 + 0,03 x 16,8 = 0,55 m

BURDEN PRCTICO: (B1) = B max - F = 3,38 - 0,55 = 2,80 m

ESPACIAMIENTO PRCTICO: (E1) = 1,25 x B1 = 1,25 x 2,80 = 3,50 m

CONCENTRACIN DE CARGA DE FONDO (QBH):

ALTURA DE CARGA DE FONDO:

(hb) = 1.3 x Bmax = 1.3 x 3.38 = 4.4 m

CARGA DE FONDO:

(CF) = Altura de carga de fondo x concentracin de carga de fondo(CF) = hb x QbH = 4.4 x 5.52 = 24.28 kg

CONCENTRACIN DE CARGA DE COLUMNA:

(QpH) = (0,4 a 0,5) x concentracin de la carga de fondo(QpH) = (0,4 a 0,5) x QbH = 2,81 kg/mALTURA DE LA CARGA DE COLUMNA:

(hp) = Longitud de taladro - (altura de la carga de fondo +taco inerte)(hp) = L - (hb + ho) donde ho = B1 (o Bmax), luego:(hp) = L (hb + Bmax)(hp) = 16,50 (4,4 + 2,80) = 9,3m

CARGA DE COLUMNA:

(CC Qb) = hp x QpH, luego:Qb = (9,30 x 2,80) = 26,13 kg H: 30 metros. CARGA TOTAL:

(CT) = CF + Qb = 24,67 + 26,13 = 50,8 kg/taladroCARGA ESPECFICA:

PERFORACIN ESPECFICA EN M/M3:

ResumenAltura de banco : 15,0 m.Profundidad o longitud de taladro : 16,8 m.Burden : 2,80 m.Espaciamiento : 3,43 m. Carga de fondo : 24,6 kg.Carga de columna : 26,9 kg.Concentracin carga de columna : 2,8 g/m3.Carga especfica (con 7 y 8 taladros por fila) : 0,35 a 0,41 kg/m3.Perforacin especfica (con 7 y 8 taladros por fila) : 0,11 a 0,13 m/mBANCOS4MATERIALES DE VOLADURA DERETARDO NO ELECTRICO PARA CORDON DETONANTEDescripcinEsta conformado por un tubo de choque flexible de aproximadamente 60 cm de largo en cuyos extremos se encuentran detonadores especialmente diseados y con idntico tiempo de retardo, cada uno de los cuales se encuentran alojados en blocks plsticos que facilitan fijar en forma sencilla y rpida el cordn detonante de las lneas troncales de un circuito de disparo. En el lugar donde se le inserte, permite retardar la detonacin de acuerdo a la secuencia pre programada. La correcta seleccin de tiempos de retardo de una voladura, tiene mltiples ventajas tcnicas yeconmicas, entre ellas podemos mencionar las siguientes: Mejora la fragmentacin y el desplazamiento del material voladoReduce las vibracionesMinimiza la proyeccin de rocas sin controlSe puede acomodar el material volado de acuerdo a nuestras necesidades.Se controla mejor la rotura hacia atrs de la ltima fila. Existen en el mercado dos tipos de retardo: Tipo hueso, Tipo cuchilla con los dos retardos separados y unidos por 0.60 metros de tubo de choque.

USO DE LOS RETARDOS BIDIRECCIONALESPor tener un fulminante #8 solo se recomienda para iniciar y/o conectar al cordn detonante dentro de una secuencia de salida establecida. Se recomienda no usarlo en conectar tubos de choque ya que se podra cortar el disparo por efecto de la alta potencia del fulminante #8. El tubo de choque solo requiere de un pequeo impacto de la onda para iniciarse.

DIAGRAMACaractersticas Tcnicas El retardo para cordn detonante es bidireccional, provee el tiempo adecuado de retardo en milisegundos y puede indistintamente usarse en disparos con taladros retardados individualmente o en una fila de taladros. Por la tecnologa de su concepcin sustituye con xito a los tradicionales retardos tipo hueso

Componentes del Retardo No Elctrico. Esta compuesto por:Manguera una manguera termoplstica de 45 cm aproximadamenteLos extremos se encuentran insertados a dos fulminantes con idntico tiempo de retardo, cada uno de los cuales se esta alojado dentro de un cuerpo plstico.Este sistema esta especialmente diseado para amarrar en ambos extremos el cordn detonante en el punto en el cual se desea retardar la detonacinBOOSTERDe pentolita. De compuesto nitrado. Booster de Pentolita:Estn formulados con pentrita y nitroglicerina para asegurar su desempeo cuando son usados con detonadores comerciales o cordn detonante.Son impermeables e ideales para las mas severas condiciones de campo.Su vida til es ilimitada con el almacenamiento adecuado, no se congelan a bajas temperaturas y no exudan peligrosos compuestos explosivos aun en condiciones desfavorables.Su composicin puede variar de 60/40, 50/50 y 40/60. ANFOANFO (Ammonium Nitrate Fuel Oil): Es un agente de voladura granular, seco compuesto por una mezcla de Nitrato de Amonio poroso y petrleo Diesel N 02. Donde puede ser usado en taladros secos eficientemente y a bajo costo. La mezcla ideal corresponde al 94.3% de Nitrato de 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.

EMULSIONES EXPLOSIVASLas emulsiones explosivas son de tipo inversado agua en aceite, componindose de dos fases lquidas, una continua, bsicamente constituida por una mezcla de hidrocarburos y otra dispersa, que son microgotas de una solucin acuosa de sales oxidantes, con el nitrato de amonio como principal componente. Entre las emulsiones sensibles o explosivos emulsin; EXSA fabrica la Semexsa-E 65 y Semexsa-E 80 presentada en cartuchos de papel parafinado, de pequeo dimetro (de 22 mm o ms) y el Exagel-E 65 y Exagel-E 80 presentada en manga plstica especial, de pequeo a mediano dimetro (de 25 mm o ms).

El aire contenido en las micro esferas al ser violentamente comprimido (adiabticamente) por la presin de la onda de choque iniciadora, se inflama, produciendo un efecto denominado de puntos calientes (hot spots), que hacen detonar a la emulsin (equivaliendo a la nitroglicerina de las dinamitas).

Sus densidades estn entre 1,13 y 1,19 g/cm3 y sus velocidades entre 4 800 y 5 200 m/s.ANFO PESADO HEAVY ANFO.

5.1 DISEO DE INICIACION Y AMARREEs la forma en la que se distribuyen los taladros de una voladura, considerando bsicamente a la relacin de burden y espaciamiento y su directa vinculacin con la profundidad de taladros.

El diseo de una voladura de banco se puede aplicar diferentes trazos para la perforacin, denominndose malla cuadrada, rectangular y triangular o alterna, basndose en la dimensin del burden.DISEO DE INICIACION Y AMARRE

TIPOS DE TERRENOS EN VOLADURA DE BANCOSTERRENOS MASIVOSEs el que representa una estructura uniforme sin fracturas ni planos de debilitamiento. Posee una dureza uniforme, siendo el ms favorable para la perforacin y voladura. TERRRENO FRACTURAEs el que presenta una serie de fracturas o planos de separacin, esto dificulta la perforacin, ya que el terreno en su avance, al encontrar un plano de fractura, tiende a desviarse originando el amarre.TERRENO EMPANIZADO Es el que presenta zona de panizo, este tipo de terreno no es muy favorable para al perforacin, por lo que es necesario tener cuidado de perforar slo en la roca consistente, no usando trazos estndar, perforar con poca presin de aire y abundante agua.TERRENO SUELTOEs el tipo de terreno que no presenta consistencia alguna, debe llevar sostenimiento apenas se abra, para evitar derrumbes.ARRANQUE CON EXPLOSIVOLa finalidad es obtener un volumen de mineral aprovechando el poder rompedor del explosivos, previamente se har la perforacin distribuyendo los barrenos para arrancar mayor cantidad de mineral con el menor nmero de stos. Para lograr esto, se tendr en cuenta: La lnea de mnima resistencia.La cantidad de caras libres.El volumen del mineral a arrancar.Dureza de la zona mineralizada.Grado de fragmentacinTrazo de perforacin. LINEA MINIMA DE RESISTENCIAEs la distancia ms corta de la fila de barrenos cargados a la cara libre.

Cantidad de caras libres: viene a ser las zonas de mayor debilitamiento, stas, cuanto mayor sea el nmero, tanto menor ser el nmero de barrenos que se necesita para realizar la voladura.

Volumen del mineral arrancado: En funcin del rea perforada y la profundidad del barreno.

Dureza de la zona mineralizada: Cuando la zona mineralizada es suelta, no ofrece mayor problema, siendo ms serio cuando es fracturado, panizado o compacto, porque se tendr que hacer un arranque apropiado para sacar caras libres.

Grado de fragmentacin: es el tamao ptimo que deben tener los bancos despus del disparo de esta manera se evita hacer trabajos secundarios en las operaciones auxiliares.EVALUACION DE LOS RESULTADO DE LA VOLADURAGrado de fragmentacinEl grado de fragmentacin es un indicador de la calidad de la voladura y es medido indirectamente por laeficiencia de los equipos de carguo y transporte. Volumen Roto (m3) o Toneladas mtricas rotas (TMR)Es la cubicacin calculada del rea de disparo en m3, el cual es transformado en el tonelaje respectivo relacionado la densidad de la roca que estamos disparando.FACTOR DE CARGA Y PERFORACIONFactor de CargaEs un ndice que relaciona los kilos de explosivos utilizados en la voladura, relacionado al tonelaje roto total de la voladura.Factor de PerforacinSon los metros perforados totales del nmero de taladros disparados relacionado al tonelaje roto total.DEBEMOS OBSERVAR LO SIGUIENTEForma y distribucin del apilonamientoPresencia de pedrones o bancos (Voladura secundaria) Estado y nmero de toes o elevacionesEstado del macizo rocoso remanenteCondiciones de estabilidadLanzamiento de rocas Sobre roturaFracturamiento hacia atrsVibraciones del macizo rocosoImpacto ambiental ocasionadoCostos de la voladura en general.VOLADURA CONTROLADAEl objetivo de la voladura controlada es evitar el rompimiento de la roca fuera de lmites previamente establecidos, es decir evitar la sobre rotura (overbreak). Es un mtodo especial que permite obtener superficies de cortes lisas y bien definidas al mismo tiempo que evita el agrietamiento excesivo de la roca remanente, con lo que contribuye a mejorar su estabilidad, aspecto muy importante en trabajos subterrneos, y en superficie para la estabilidad de taludes en cortes de laderas.

Pre-corte, recorte

En trminos generales, si el disparo para este corte es anterior a la voladura principal, se le denomina Precorte o presplitting, y si es posterior se le conoce como Recorte, voladura de contorno o voladura suave (Smooth blasting); en el caso de tneles tambin suele denominarse voladura perifrica.CONCEPTO DEL METODOUna carga explosiva convencional acoplada, que llena completamente un taladro, al detonar crea una zona adyacente en la que la resistencia dinmica a compresin de la roca es ampliamente superada, triturndola y pulverizndola. Fuera de esa zona de transicin, los esfuerzos de traccin asociados a la onda de compresin generan grietas radiales alrededor de todo el taladro, lo que se denomina fisuramiento radial.

Cuando son dos las cargas que se disparan simultneamente, esas grietas radiales tienden a propagarse por igual en todas direcciones, hasta que por colisin de las dos ondas de choque en el punto medio entre taladros, se producen esfuerzos de traccin complementarios perpendiculares al plano axial.

La propagacin preferencial en el plano axial junto con el efecto de apertura por la presin de gases permite obtener un plano de fractura definido. Segn esto, el mecanismo de trabajo de una voladura de contorno comprende a dos efectos diferentes: uno derivado de la accin de la onda de choque y otro derivado de la accin de los gases en expansin.

La presin de gases es clave en la voladura controlada, por lo que se debe tratar de mantenerla hasta que complete la unin de las grietas que parten de los taladros adyacentes. CONTROL DE TALUDES A diferencia de los taladros de voladura normal, los de voladura controlada deben espaciarse de tal modo, que las fracturas creadas se dirijan a los puntos de menor resistencia, es decir de taladro a taladro, alinendose para formar un plano de corte, con lo que se disminuye o elimina la formacin de fracturas radiales

Entre sus condiciones fundamentales tenemos:Relacin de espaciamiento a burden inversa a la normal; es decir menor espaciamiento que burden, usualmente E = 0,5 a 0,8 B.Explosivo de mucho menor dimetro que el del taladro para que la relacin de desacoplamiento sea mayor que la convencional de 2,1 a 1.Carga explosiva linear distribuida a todo lo largo del taladro preferentemente con cartuchos acoplables como los de, o en ciertos casos carga amortiguada con espaciadores.Taco inerte solamente para mantener el explosivo dentro del taladro, no para confinarlo.Empleo de explosivo de baja potencia y velocidad, brisance.Disparo simultneo de todos los taladros de la lnea de corte, sin retardos entre s, y antes de la voladura principal.Mantener el alineamiento y paralelismo de los taladros, de acuerdo al diseo del corte a realizar, de lo contrario no hay buen resultado.PRINCIPIO DE FISURAMIENTO EN LA ROCA

Efecto de la corta distancia entre los taladros de recorte

Operacin de Voladura en Minera SuperficialGRACIAS POR SU ATENCION!