MINISTERIO DE EDUCACIÓN - ARGENTINA

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ACCEDE - INGENIERÍA EN MINAS

PROBLEMA Nº 5

SITUACIÓN

En una cantera, con un ancho de frente B = 24 m y una altura de banco K = 10 m, se

desean obtener para un diámetro de perforación d = 51 mm, los parámetros

característicos de la voladura.

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INFORMACIÓN A TENER EN CUENTA Fórmulas: Piedra máxima teórica Vmáx = (45.d)/1000 (m) Sobreperforación U = 0,3. Vmax (m) Longitud del barreno H = K + U + 0,05.(K + U) (m) Error de perforación F = 0,05 + 0,03.H (m) Piedra práctica V1 = Vmáx – F (m) Espaciamiento práctico E1 = 1,25.V1 (m) Concentración de carga de fondo

Qbk = d2/1000 (kg/m)

Altura de carga de fondo hb = 1,3.Vmáx (m) Carga de fondo Qb = hb.Qbk (kg) Concentración de carga de columna

Qpk = 0,5.Qbk (kg/m)

Retacado ho = V1 (m) Altura de carga de columna hp = H – (hb + ho) (m) Carga de columna Qp = hp. Qpk (Kg) Carga total del barreno Qt = Qb + Qp (kg/barreno) Carga específica q = Qt / (V1.E1.K) (kg explosivo/

m3 roca volada) Perforación específica b = H / (V1.E1.K) (m perforación/

m3 roca volada) SUBPROBLEMA 5.1 Calcular la piedra máxima teórica, la sobreperforación y longitud del barreno, el

error de perforación y la piedra práctica.

Ajustar los valores de cálculo a valores redondeados utilizables en la práctica. RESPUESTA AL SUBPROBLEMA 5.1 La piedra máxima teórica es:

Vmáx = (45 x 51)/1000 = 2,295 m se adopta 2,30 m

La sobreperforación es igual a:

U = 0,3 x 2,30 = 0,69 m

La longitud del barreno es:

H = 10,00 + 0,69 + 0,05 x (10,00 + 0,69) = 11,22 m se adopta 11,20 m

El error de perforación es igual a:

F = 0,05 + 0,03 x 11,20 = 0,386 m se adopta 0,39 m

y la piedra práctica es:

V1 = 2,30 – 0,39 = 1,91 m se adopta 1,90 m

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SUBPROBLEMA 5.2 Calcular el espaciamiento práctico de los barrenos, la carga de fondo, la carga

de columna y la carga y perforación específica.

Ajustar los valores de cálculo a valores redondeados utilizables en la práctica. RESPUESTA AL SUBPROBLEMA 5.2 El espaciamiento práctico de los barrenos es igual a:

E1 = 1,25 x 1,90 = 2,375 m se adopta 2,35 m

La concentración de carga de fondo es:

Qbk = (51)2 / 1000 = 2,60 kg/m

La altura de carga de fondo es igual a:

hb = 1,3 x 2,30 = 2,99 m

La carga de fondo se calcula a partir de los dos datos anteriores en:

Qb = 2,99 x 2,60 = 7,77 kg se adopta 7,80 kg

La concentración de carga de columna es igual a:

Qpk = 0,5 x 2,60 = 1,30 kg/m

El retacado es igual a:

ho = 1,90 m

de donde se calcula la altura de carga de columna

hp = 11,20 – (2,99 + 1,90) = 6,31 m

Con los datos anteriores se calcula la carga de columna en:

Qp = 6,31 x 1,30 = 8,203 kg se adopta 8, 20 kg

La carga total por barreno es:

Qt = 7,80 + 8,20 = 16,00 kg/barreno

La carga específica es igual a:

q = 16 / (1,90 x 2,35 x 10) = 0,358 kg/m3

La perforación específica es:

b = 11,20 / (1,90 x 2,35 x 10) = 0,251 m/m3 SUBPROBLEMA 5.3 Explique que factores determinan la estabilidad del talud de un banco. RESPUESTA AL SUBPROBLEMA 5.3 Los principales factores que determinan la estabilidad son:

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• Angulo del talud. El ángulo elegido de talud debe satisfacer las condiciones de

estabilidad de los bordes.

• La profundidad del banco. Al aumentar la profundidad del banco, la estabilidad

de los bordes disminuye debido al aumento de los volúmenes de posibles

derrumbes de roca.

• Las propiedades fisico-mecánicas de las rocas de los bordes.

• Las condiciones geológicas (composición, estructura, fragmentación,

estratificación, ángulos y dirección de la pendiente).

• Las condiciones hidrológicas (humedad, propiedades filtrantes de las rocas y

otras). La humedad juega el papel del material lubricante y el agua aumenta el

peso de las rocas y la presión hidrostática sobre las paredes.

• Las condiciones climáticas. Las propiedades de las rocas cambian debido a su

meteorización, por oscilación de temperaturas, congelamiento de agua en las

grietas, etc.

• El método de explotación, las operaciones de carga y transporte del mineral, y

la velocidad de explotación.