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CENTRO TECNOLÓGICO
DE VOLADURA EXSA
CTVE
LES DA LA
BIENVENIDA
DISEÑO DE VOLADURAS
SUBTERRÁNEAS
 Las operaciones de voladura subterránea difieren de la
superficie ya que carecen de la cara adicional de alivio
que es normal en muchas de las operaciones de
superficie.
 En operaciones subterráneas , tenemos sólo una cara
en la cuál debemos perforar y ser capaces de crear
alivio perpendicular a esa cara utilizando los primeros
taladros que detonan. Si no se crea el alivio apropiado
cuando detonan los primeros taladros, el resto de la
voladura provocará muy poca fragmentación y se
soplará.
DISEÑO DE VOLADURAS
SUBTERRÁNEAS
 Una diferencia adicional en las operaciones
subterráneas es el hecho de que los parámetros de
voladura deben adecuarse a un contorno específico.
 Esto puede resultar totalmente diferente a las
voladuras masivas o a las operaciones mineras en la
superficie donde el tamaño exacto de cada voladura no
es, normalmente, crítico.
EJEMPLOS DE CORTE QUEMADO
a
b
c
d
EJEMPLOS PARA LIMITAR EL EFECTO DE
SIMPATÍA ENTRE LOS TALADROS
a
b
c
EJEMPLOS PARA LIMITAR EL EFECTO DE
SIMPATÍA ENTRE LOS TALADROS
3
2
12
1
10
4
a
5
d. Corte en espiral
2
3
8
5
1
3
2
6
1,8 m
c
7
4
4
1
b
1,3 m
6
5
0,7 m 0,9 m
1,15 m
9
11
f. Corte en Doble Espiral
e. Corte Coromant
MÉTODOS
MECANIZADOS
DE
PERFORACIÓN
PARA
VOLADURA DE
CHIMENEAS Y
PIQUES
TÚNELES
 Las voladuras en túneles son diferentes a las voladuras
en bancos debido a que se hacen hacia superficie libre
mientras que las voladuras en banco se hacen hacia dos
o más caras libres.
 En las voladuras de bancos hay gran cantidad de alivio
natural dentro de la plantilla el cual resulta de las caras
libres adicionales.
 En los túneles, sin embargo, la roca está más confinada y
una segunda cara libre debe ser creada paralela al eje de
los taladros.
 La segunda cara libre se produce por un corte en la
frente del túnel que puede ser ya sea un taladro
perforado paralelamente, un corte en V o un corte en
abanico.
 Después de que se hace el corte, los taladros auxiliares
se pueden comparar en algunos aspectos los utilizados
en voladuras de bancos.
 En general, las voladuras de túneles son de alguna
manera sobrecargadas para producir una fragmentación
más fina ya que los efectos desastrosos del
sobrecargado de los taladros son disminuidos por el
confinamiento dado en el túnel.
 Como resultado del confinamiento adicional y la falta de
caras libres desarrolladas, el tiempo entre retardos debe
ser mayor que los de las voladuras de superficie para
permitir el movimiento de la roca y la formación de la cara
libre adicional antes de que disparen los taladros
subsecuentes.
 Como resultado del confinamiento adicional y la falta de
caras libres desarrolladas, el tiempo entre retardos debe
ser mayor que los de las voladuras de superficie para
permitir el movimiento de la roca y la formación de la cara
libre adicional antes de que disparen los taladros
subsecuentes.
 En las voladuras de túneles, se utilizan generalmente
periodos de retardo largos. Si se utilizan retardos de
milisegundos, se omiten periodos de retardo para permitir
de 75 a 150 milisegundos (como mínimo) entre disparos
de taladros. Este incremento en el tiempo de retardo es
esencial para permitir que las voladuras de túneles
funcionen apropiadamente.
 Se deben discutir un número de diferentes tipos de
taladros cuándo se hacen voladuras en túneles. Esta
figura provee una descripción visual de algunos de los
tipos de taladros que deben ser considerados. Los
taladros pueden ser divididos en las siguientes
categorías:
1. Taladros de Piso (arrastres).
2. Taladros Cuadradores (flancos).
3. Taladros de Contorno (alzas al techo).
4. Taladros Auxiliares (horizontales).
5. Taladros Auxiliares (verticales).
6. Taladros de Corte o Arranque.
1. Taladros de Piso
(arrastres)
2. Taladros
Cuadradores
(flancos)
3
3
3. Taladros de
Contorno
(alzas al techo)
5
5
4. Taladros
Auxiliares
(horizontales)
5. Taladros
Auxiliares
(verticales)
6. Taladros de Corte
o Arranque
2
2
4
1
6
4
1
TIPOS DE TALADROS USADOS EN TÚNELES
 Los taladros del perímetro del túnel deben tener un
ángulo hacia fuera de manera que se evite que la sección
del túnel cambie a medida que se avanza en la
perforación. Este ángulo recibe el nombre de ángulo de
ajuste. Los ángulos de ajuste comúnmente se definen
como 0.1 m + L x TAN 2°.
 Los burden para todas las voladuras de túneles se
calculan y miden al fondo de los taladros. El ángulo de
ajuste debe ser tomado en cuenta cuando se determinan
los burden reales al fondo de los taladros.
ÁNGULO
DE
AJUSTE
 Los taladros del perímetro en la zona de las cajas y el
techo se perforan comúnmente con espaciamientos
cercanos y cargas ligeras.
 También pueden detonarse como voladura de recorte
para proveer un contorno que requiera poco esfuerzo
(cargas desacopladas). La siguiente figura muestra la
extensión de las zonas de daño si se utilizan voladuras
de recorte o si se utilizan métodos de voladura de
producción en los perímetros.
ZONA
DE
DAÑO
ZONA DE DAÑO CON
VOLADURA DE RECORTE
ZONA DE DAÑO SIN
VOLADURA DE RECORTE
CORTE QUEMADO O DE
PARALELOS
TALADROS
 El arranque utilizado hoy en día es el corte quemado con
taladro de alivio de mayor diámetro. El término “corte
quemado” se origina de un tipo de voladura donde los
taladros son perforados paralelos uno al otro. Uno o más
taladros llenos y los vacíos fueran del mismo diametro.
Más tarde se descubrió que al utilizar taladros vacíos de
diametro mayor que los cargados, proveía alivio adicional
en la plantilla o malla y reducía la cantidad de taladros
perforados que se necesitaban. Los taladros grandes y
vacíos también permitían un avance adicional por
voladura.
 Toda una variedad de nombres se aplicaron para estos
cortes en paralelo, cuando los taladros de arranque y
alivios son del mismo diámetro se denomina corte
quemado.
 Cuando se combina taladros de arranque de menor
diámetro con taladros de alivio de mayor diámetro se
denomina corte paralelo.
AVANCE
POR
VOLADURA
Y LOS
DIÁMETROS
DE LOS
TALADROS
VACÍOS
 Los taladros del corte pueden ser ubicados en cualquier
lugar en la cara del túnel. Sin embargo, la posición del
corte o arranque influenciará sobre la proyección de
lanzamiento del material arrancado.
 Si los taladros de corte se colocan cerca de la pared, la
plantilla requerirá menos taladros pero la roca
fragmentada no será desplazada tan lejos dentro del
túnel.
 El corte se alterna del lado derecho al izquierdo del túnel
para asegurar que no se perforarán las cañas
remanentes de la voladura anterior.
 Para poder obtener un buen movimiento hacia delante de
la pila del material, el arranque puede ser colocado en la
mitad del frontón. Ubicándolo hacia la parte inferior, el
lanzamiento será minimizado. Si se requiere de mayor
lanzamiento, los taladros de arranque pueden colocarse
más alto, en el centro del frontón como se muestra.
POSICIONES DE LOS TALADROS DE ARRANQUE
DISEÑO DE LOS TALADROS DE CORTE
 Los burden de los taladros cargados se seleccionan de
tal manera, que el volumen de roca quebrada por
cualquier taladro no pueda ser mayor al que pueda
ocupar el espacio vacío creado, ya sea por el taladro de
mayor diámetro o por los taladros subsecuentes que
detonen.
 En este cálculo se debe considerar también el hecho de
cuando la estructura de la roca se rompe entre los
taladros, ésta ocupará un volumen mayor al que tenía en
su estado original.
 En otras palabras, se debe considerar el factor de
esponjamiento.
 Si los taladros de arranque rompen un volumen mayor
del que puede caber dentro del cráter creado
previamente, el corte se “congela” lo que significa que se
bloquea por la roca que no puede ser expulsada.
 Si esto ocurre, el alivio paralelo al eje de los taladros se
pierde y los taladros no podrán romper adecuadamente.
De hecho, éstos empezarán a soplarse fisurando la roca
adyacente pero sin permitir que se produzca la
fragmentación en la última etapa. Por tanto, en el corte
mismo, las distancias deben ser diseñadas y perforadas
con precisión.
 El tiempo de retardo debe ser suficientemente lento para
permitir que la roca empiece a ser expulsada del frente
antes de que se disparen los taladros subsecuentes.
CÁLCULOS PARA LAS DIMENSIONES DEL
CORTE QUEMADO
TALADRO (S) VACÍO (S) (DH)
 Un diseño típico de un corte quemado se da en la figura
mostrada. El diámetro del taladro vacío de alivio se
designa como DH. Si se utiliza más de un taladro vacío,
se debe calcular el diámetro equivalente de un solo
taladro vacío el cual contenga el volumen de todos los
taladros vacíos. Esto se puede hacer utilizando la
siguiente ecuación:
DH = dH √N
donde:
DH
=
Diámetro equivalente de un solo taladro vacío
(mm)
dH
=
Diámetro de los taladros vacíos
(mm)
N
=
Número de taladros vacíos
DISEÑO GENERAL
DE UN
CORTE QUEMADO
Criterios de acción:
Arranque:
Soplar y
formar la
cavidad
inicial.
Núcleo:
Triturar y
extraer el
máximo
material.
Contorno:
Despegar y
formar el
límite de la
voladura.
ESPACIAMIENTOS DE LOS TALADROS EN UN
CORTE QUEMADO
CÁLCULO DE B1 PARA EL CUADRO 1
4
El primer cuadrado
de
taladros
de
arranque se localiza
a una distancia B1
del centro.
3
9
5
2
1
B1 = 1.5DH
CORTE QUEMADO
MOSTRANDO
DIMENSIONES
DEL BURDEN
15
B2
B1
3
B3
2
7
13
11
B4
3
4
4
TAMAÑO DE EL CORTE
La distancia o radio desde el centro exacto del corte se
llamará R.
4
3
R4
R3
9
R1 = B1
15
5
R2
R1
1
3
2
DISTANCIAS
DESDE EL
CENTRO HASTA
LOS TALADROS
DEL CORTE
2
7
13
11
3
4
4
TAMAÑO DE EL CORTE
4
El valor de Sc
denota el tamaño
del corte o la
distancia
entre
taladros
dentro
del cuadro.
4
4
3
SC3
SC2
15
9
5
Sc1 = B1√2
1
SC4
2
2
3
7
DISTANCIAS
ENTRE TALADROS
DEL CORTE
13
11
3
4
4
TAMAÑO DE EL CORTE
CÁLCULOS SIMPLIFICADOS PARA
CORTES QUEMADOS
PROFUNDIDAD DEL TALADRO (H)
La profundidad de los taladros, los cuales
romperán hasta un 95% o más de su profundidad
total, puede ser determinada con la siguiente
ecuación:
H = (DH + 16.51 ) / 41.67
donde:
H
=
Profundidad
(m)
DH
=
Diámetro del taladros
(mm)
PROFUNDIDAD DE AVANCE (L) (ESPERADA)
L = 0.95 H
TALADROS AUXILIARES O DE PRODUCCIÓN
B = 0.012( 2 SGe / SGr + 1.5) De
S = 1.1B
T = 0.5B
donde:
S
=
Espaciamiento
B
=
Burden
(m)
T
=
Taco
(m)
TALADROS DE ARRASTRE AL PISO
B = 0.012( 2 SGe / SGr + 1.5) De
S = 1.1B
T = 0.2B
TALADROS DE CONTORNO (CUADRADORES Y ALZAS)
Comúnmente detonados con voladura de recorte
con taladros de 0.45 m a 0.6 m entre centros, de
otra manera:
B = 0.012( 2 SGe / SGr + 1.5) De
S = 1.1B
T=B
TIEMPO DE RETARDO DE LOS TALADROS
Los taladros de corte se disparan con por lo menos
50 ms entre periodos. Los taladros auxiliares se
retardan 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 último.
EJEMPLO
Un túnel rectangular con una sección de 8 metros de
altura y 10 metros de ancho va a ser excavado con el
método de corte quemado con taladro grande. El corte
será cercano a la parte central del túnel. El taladro
central vacío será de 102 mm y los taladros cargados
serán de 38 mm de diámetro.
Todos los taladros del corte serán cargados con
emulsión de 1.2 g/cm3. Se tienen disponibles cartuchos
de emulsión de 25, 29 y 38 mm de diámetro. Se utilizará
explosivo de precorte en los cuadradores y el techo, el
espaciamiento de los taladros de recorte será de 0.6 m.
La roca es un granito con una densidad de 2.8 g/cm3. El
taladro de 102 mm se escogió para permitir un avance
de por lo menos 95% en una profundidad de perforación
de 3.8 m. Diseñemos la voladura.
CÁLCULO DE PARÁMETROS INDIVIDUALES:
Llenando la tabla utilizando las fórmulas:
1. PROFUNDIDAD (H), dada como 3.8 m.
2. AVANCE (L), dado como 0.95 x 3.8 m = 3.61 m.
√L = √3.61 = 1.9
3. CÁLCULO DEL BURDEN:
B = 0.012( 2 SGe / SGr + 1.5) De
B25 = 0.012( 2X1.2 / 2.8 + 1.5) 25 = 0.71 m
B29 = 0.012( 2X1.2 / 2.8 + 1.5) 29 = 0.82 m
B38 = 0.012( 2X1.2 / 2.8 + 1.5) 38 = 1.07 m
4. TALADROS AUXILIARES:
B38 = 0.012( 2X1.2 / 2.8 + 1.5) 38 = 1.07 m
S = 1.183 ≅ 1.2 m
T = 0.215
5. TALADROS DE PISO
El mismo burden y espaciamiento de los taladros
auxiliares.
T = 0.215 m
6. CONTORNO (TALADROS DE RECORTE)
Utilizamos espaciamiento de 0.6m.
dec = 10( S / 177)2 = 10( 600 / 177 )2 = 115 g/m
B = 1.3 x 0.6 = 0.78 ≅ 0.8 m
MONTAJE DEL PLAN
1. TALADROS DE PISO
10 / 1.2 = 8.33
NOTA: Debe aproximarse a números
enteros.
Si 10 / 8 = 1.25 m = S
ó 10 / 9 = 1.11 m = S
utilice 9 espacios o 10 taladros
2. ÁNGULO DE AJUSTE:
0.1 + H (tan2º) = 0.1 + 3.8 (tan2º) = 0.23 m
3. TALADROS:
De piso
=
10
Voladura controlada =
26
Auxiliares
=
46
Cuadradores
=
15
Corte
=
16
Techo
=
41
68
EJEMPLO DE
CORTES
PARALELOS
ESCALONADOS
DESARROLLO DE LAS SALIDAS DEL CORTE
PARALELO ESCALONADO
1
4
2
5
3
6
CORTE EN V
 El arranque comúnmente
utilizado
en
trabajos
subterráneas con taladros
perforados en ángulo es el
corte en V. El corte en V
difiere del corte quemado
en que se perforan menos
taladros y se logra un
avance
menor
por
voladura. El avance por
voladura
también
está
limitado por el ancho del
túnel. En general, el avance
por voladura se incrementa
con el ancho del túnel.
CORTE EN V BÁSICO
CORTE EN V
 El ángulo de la V no debe
ser agudo y no debe ser
menor a 60°.
 Los ángulos más agudos
requieren cargas con más
energía para la distancia de
burden utilizada. Un corte
consiste, normalmente, de
dos V´s, pero en voladuras
más profundas, un corte
puede consistir de hasta
cuatro.
CORTE EN V BÁSICO
 Cada cuña en V debe ser disparada en el mismo periodo
de retardo usando detonadores de milisegundos para
garantizar la tolerancia mínima entre cada pierna de la V
al momento del disparo. El tiempo de retardo entre V´s
adyacentes debe ser de por lo menos 75 milisegundos
(mínimo). La distribución básica de las V´s se muestra en
la figura.
TIEMPO DE
RETARDO PARA UN
CORTE EN V
 El corte en V básico muestra dos burden, el burden al
fondo de los taladros y el burden entre las V´s que es
equivalente a dos veces un burden normal si se utiliza un
ángulo de 60° en el vértice de la V.
 En algunos casos, se perfora un taladro adicional
perpendicular al frontón siguiendo la línea de B1, el cual
se denomina “taladro rompedor”.
 Este se usa si la fragmentación obtenida con el corte en
V es demasiado grande.
 La siguiente figura indica la dimensión necesaria para
perforar un corte en V adecuado. Las dimensiones
especificas necesarias para cada taladro son tres:
1) La distancia a la cual se coloca la boca del taladro a
partir del centro de la frente,
2) El ángulo con el que penetra el taladro dentro del manto
rocoso y
3) La longitud de cada taladro en particular.
 Para poder obtener las dimensiones apropiadas,
discutiremos los cálculos para el diseño de un corte en V.
DIMENSIONES DE
UN CORTE EN V
DISEÑO DE UN CORTE EN V
1. DETERMINACIÓN DEL BURDEN
 El burden siempre se mide al fondo del taladro y se
coloca como se muestra en la figura. Se comprende
que este no es el burden real exacto y que los taladros
con ángulos mayores (aquellos que se aproximan a la
V) tienen un burden real menor. Esto sin embargo, se
hace para simplificar el diseño. Cuando se consideran
los errores de perforación y otros factores, la reducción
del burden real es de hecho beneficiosa.
 El burden se puede determinar usando la misma
ecuación que se indicó con anterioridad.
B = 0.012( 2 SGe / SGr + 1.5) De
 La distancia entre las V´s se muestra en la figura como
B1 y se calcula de la siguiente manera:
B1 = 2B
donde:
B
=
Burden
(m)
B1
=
Burden
(m)
2. ESPACIAMIENTO ENTRE TALADROS
(VERTICALMENTE)
 El espaciamiento vertical entre V´s es:
S = 1.2B
donde:
S
=
Espaciamiento
(m)
B
=
Burden
(m)
3. ÁNGULO DE LA V
 El ángulo normal del vértice de la V es de
aproximadamente 60°. Se han utilizado ángulos de
menos de 60º en túneles pequeños y estrechos, sin
embargo, la densidad de carga de explosivo en cada
taladro se debe incrementar.
4. PROFUNDIDAD DEL CORTE O AVANCE (L)
 En general, la profundidad del corte variará de 2B a un
máximo del 50% del ancho del túnel. Los taladros
normalmente no romperán hasta el fondo y se puede
asegurar un avance de entre 90 al 95% de la
profundidad total de los taladros.
5. LONGITUD DE TACO
 Los taladros se cargan normalmente hasta un 0.3B 0.5B de la boca dependiendo de la resistencia de los
materiales a ser volados. Los taladros deben ser
taponado con un taco adecuado para mejorar el
rendimiento.
 Se utiliza el mismo procedimiento que en el diseño de
un corte quemado para los taladros de arrastre, los
auxiliares de producción y los de contorno, porque son
paralelos. Al igual que el ángulo de ajuste.
6. CARGA DE LOS TALADROS
 Es importante que los cebos iniciadores se coloquen
en el fondo de los taladros. La densidad de carga se
puede reducir cerca de la boca del taladro cuando se
utilizan explosivos encartuchados, en lugar de ANFO
cargado neumáticamente. Las reducciones en la
densidad de carga pueden comenzar después de que
1/3 del taladro ha sido cargado con la cantidad
calculada para obtener burden apropiado.
7. TIEMPO DE SALIDAS DEL DISPARO
 El tiempo de disparo en un corte en V debe ser por lo
menos de 50 ms entre cada V, cuando estas disparan
una detrás de la otra.
 El tiempo de disparo debe diseñarse de tal manera que
permita que la roca comience a moverse antes de que
disparen los taladros subsecuentes. Es por esta razón
que los retardos mínimos deben de ser de 75 a 100
ms.
CORTE EN ABANICO
 Los cortes en abanico son
similares en su diseño y
método de operación a los
cortes en V. Ambos deben
crear el alivio al mismo tiempo
que los taladros detonan hacia
la cara libre. No existe alivio
adicional creado por taladros
vacíos como en el caso de los
cortes quemados.
 Un corte en abanico clásico se
muestra en la figura. Las
dimensiones se determinan
utilizando los mismos métodos
y formulas de el corte en V.
CORTE EN ABANICO
MÉTODO DE TÚNEL Y BANCO
 El método de túnel y banco es una combinación de voladura
subterránea de túnel y una voladura de banco a cielo abierto
para excavaciones de grandes dimensiones.
 La sección del túnel
se
excava
por
delante del banco
para mantener un
piso
de
trabajo.
Cualquiera de los
cortes y trazo de
voladuras de túnel se
pueden utilizar para
excavar la sección
superior.
MÉTODO DE TÚNEL Y BANCO
CÁLCULOS COLATERALES AL ARRANQUE
NÚMERO DE TALADROS PARA EL FRONTÓN:
Fórmula
10√S
empírica:
donde:
S
= área de la sección del frontón
Ej: para un túnel de 3.00x4.5 m = 10√13.5 =36.7 = 37 taladros
Fórmula
práctica:
Nt = P/E + KxS
donde:
Nt
= número de taladros
P
= perímetro de la sección en m = √(Sx4)
E = distancia entre los taladros de la sección por m2
0.40-0.55 para roca dura, tenaz
0.60-0.65 para roca intermedia, semi dura
0.70-0.75 para roca blanda, frágil
K = dimensión de la sección en m2 – coeficientes:
2.0-2.5 para roca dura
1.5-1.7 para roca intermedia, semi dura
1.0-1.2 para roca blanda
S = área de la sección = A x H( π + 8) / 12
Ejemplo: para la misma dimensión 3x4.5 m
S = √ 3x4.5(3.14 + 8)/12 = 12.4
Nt =√(13.5x4/0.6) + 1.5x 12.4 = 12.2 + 18.6 = 30 taladros
FÓRMULAS PRÁCTICAS PARA CARGA ESPLOSIVA:
en Kg/m = Ø2 x Pe (exp) x 0.0007854 (Ø en mm)
Kg/m = Ø2 x Pe (exp) x 0.577 (Ø en pulgadas)
También:
Cálculo de carga para pequeño diámetro
Ct = 0.34 x Ø2 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.
LONGITUD DEL TALADRO
 Se determina por la dimensión de la sección y al
método de arranque, usualmente se consideran:
Para corte cilíndrico o paralelo
Para corte en cuña
L = 0.5√S
L = √S / 2 , o menos
ERRORES PERFORACIÓN
• HUECO DE ALIVIO DE DIÁMETRO MUY PEQUEÑO
• DESVIACIONES EN EL PARALELISMO
AVANCE
ERRORES PERFORACIÓN
• ESPACIAMIENTOS IRREGULARES ENTRE TALADROS
• IRREGULAR LONGITUD DE LOS TALADROS
AVANCE
ERRORES PERFORACIÓN
• INTERSECCIÓN ENTRE TALADROS
AVANCE
SOBRECARGA
SIN CARGA
• SOBRECARGA (EXCESIVA DENSIDAD DE CARGA)
SOBRECARGA
EVALUACIÓN DEL DISPARO:
DESPLAZAMIENTO DE LA ROCA
 El desplazamiento del material toma más tiempo que la
rotura y fragmentación. Está en función directa con la
energía de los gases en explosión, aunque los gases se
hayan ya expandido a determinada extensión del
espacio circundante.
 En teoría el desplazamiento del centro de gravedad es:
L = 1 /3 √(2 ( (100+α)/100 ) B x H / tgψ) - B / 2
donde α % es el incremento en volumen y el material
disparado se ha posado a un ángulo de ψ.
B = Burden
DESPLAZAMIENTO DE LA
ROCA VOLADA POR UN
DISPARO DEFINIDO POR
EL MOVIMIENTO DE SU
CENTRO DE GRAVEDAD
α= Porcentaje de
incremento en
volumen de roca
desplazada debido
a la fragmentación
(1+α)V
Ψ= Ángulo de
reposo del
material disparado
(muck pile)
V
H
G1= Centro de
gravedad de la
fuga IN-SITU
G1
G2
r
ψ
G2= Centro de
gravedad del
material
desplazado (muck
pile o pila de
escombros)
 En la práctica, todo lo que se requiere del explosivo es
que desplace a la roca unos metros por segundo y por
consiguiente ésta fase demora aproximadamente un
segundo.
 El movimiento puede sin embargo demorar más tiempo,
pero eso es un efecto de la gravedad y no del explosivo
(a no ser que el disparo sea intencionalmente
sobrecargado para incrementar la proyección del
material arrancado, cosa que se aplica por ejemplo en
la voladura de desbroce (CAST BLASTING).
 Aplicada para desencapar mantos de carbón en open
pits, proyectando el material mas allá del pie banco.
Consideraciones similares se aplican a los disparos de
frontones y tajeos subterráneos.
Selección de explosivo:
 La mejor forma de comparar explosivo es midiendo en
capacidad de fragmentación para cada tipo de roca bajo
distintos métodos de carga y voladura, lo que es muy
lento y tiene un costo prohibitivo.
 En la práctica se utilizan correlaciones empíricas de
ciertos parámetros de los explosivos como la relación de
potencia en peso, propuesta por Langefors.
S = 5 x Q / 6 x Q0 + 1 x V / 6 x V0
donde Q = calor desarrollado
V = volumen de gases generados por 1 Kg de explosivo
 El subíndice 0 representa las características de un
explosivo patrón o de referencia (generalmente ANFO o
gelatina amoniacal 60%)
EFICIENCIA DEL EXPLOSIVO
 Término de rendimiento de los explosivos para la
creación de una red de fracturas.
ETP = (0.36 + ρe)(VOD2/(1 + VOD2 / VR2 – D / VR) (1/R) (EM / ET) ρe
donde
ETP = Término de rendimiento o eficiencia del explosivo
ρe
= densidad del explosivo (g/cm2)
VR
= velocidad del sonido en la roca (Km/seg)
VOD
= velocidad de detonación (Km/seg)
R
= radio de desacoplamiento = volumen del taladro/volumen
del explosivo
E
= máximo trabajo de expansión del explosivo calculado en
Kcal/g donde:
EM = valor no idea
ET = teórico
(Ref. Blasting Analisis International BAI)
VELOCIDAD SÓNICA DE LA ROCA (frecuencia sísmica)
 La velocidad sónica de la roca es una función del modulo
de Young (una medición de la elasticidad del material),
radio de Poisson (una medida de la fragilidad del
material) y densidad (medida de la masa por unidad de
volumen)
VP = √(E (1 + r)/ Q (1 – 2r)(1 + r))
donde:
VP
= velocidad sónica de la roca
E
= módulo de Young
Q
= densidad de la roca
r
= radio de Poisson
 El ETP (Explosive Perfomance Term) indica que la
fragmentación no es controlada por una simple propiedad
como es la energía, pero si por una combinación de
energía del explosivo, velocidad de detonación,
densidad, grado de desacoplamiento entre el explosivo y
la pared de taladro, volumen del explosivo a volumen de
taladro, velocidad de la onda sónica (onda sísmica) y la
geometría del disparo.
CARGA DE EXPLOSIVO DE BAJA SENSIBILIDAD
RANGO DE INICIACIÓN
Punto de inicio
de la detonación
autosostenida
Punto de inicio
de la detonación
Iniciación de ANFO con detonador
simple solo.
(No deseable).
Iniciación de ANFO con detonador
reforzado o mini primer.
(Poco efectivo).
Iniciación de ANFO con cebo de
menor diámetro que el del taladro.
(Adecuado).
Iniciación de ANFO con cebo de
igual diámetro que el del taladro.
(Óptimo).
CARGA: EXPLOSIVOS
PEQUEÑO DIÁMETRO.
DE
BAJA
SENSIBILIDAD
EN
• CARGA Y CEBO ADECUADOS
TACO
CARGA
CEBO
DETONADOR
ACOPLADA (ATACADA)
RESULTADO: DETONACIÓN COMPLETA
ARRANQUE ÓPTIMO
RETENCIÓN
VELOCIDAD DE REGIMEN INMEDIATA
ELEVADA PRESIÓN DE TRABAJO
CARGA: EXPLOSIVOS
PEQUEÑO DIÁMETRO.
DE
BAJA
SENSIBILIDAD
• CARGA Y CEBO INADECUADOS
(1) CARGA EXCESIVA
(2) CARGA MUY CORTA, DESACOPLADA O SUELTA
RESULTADO: DEFLAGRACIÓN
ARRANQUE DÉBIL
(1)
VELOCIDAD DE REGIMEN TRANSICIONAL
SOPLADO Y CRATERIZACIÓN
BAJA PRESIÓN DE TRABAJO
EN
CARGA: EXPLOSIVOS
PEQUEÑO DIÁMETRO.
DE
BAJA
SENSIBILIDAD
CARGA Y CEBO INADECUADOS
(2)
SOPLO Y ANILLADO
CARGA MUY CORTA
BAJA PRESIÓN DE TRABAJO
EFECTO CANAL (GASES ACELERADOS)
(3)
EXPLOSIVO QUE NO DETONA
TIRO FALLADO, TOTAL O PARCIALMENTE
EN
CTVE
AGRADECE SU
VISITA