CRITERIOS DE DISEO DE VOLADURAS EN MINERIA SUBTERRANEA

FAMESA EXPLOSIVOS SAC

Mayo del 2009

Ing. Jos Luis Balln Balln

Clases Prcticas en el manejo de explosivos

Presten atencin

Pues lo har

una sola vez

1 - INTRODUCCIN

Para obtener una buena fragmentacin, buen avance, buen control en el macizo remanente, es necesario seleccionar nuestro explosivo de acuerdo a la condicin geomecnica de la labor a trabajar.

En este sentido el diseo de voladura, debe estar orientado a combinar las propiedades de la roca, tipo de labor, energa de los explosivos, parmetros de perforacin, direccionamiento de la voladura y microretardos adecuados.

Al todo diseo de voladura es importante adicionar, un adecuado monitoreo de vibraciones, anlisis de fragmentacin, control de sobrerotura, medicion de eficiencias, as como un adecuado control del performance de los explosivos.

PRINCIPALES PARAMETROS GEOMECANICOS

RQD s RMR QVs BI Comportamiento Elstico o Plstico

- Orientacin de discontinuidades

- Condicin de agua

RMR

TRATAMIENTO DE DATOS EN EL SOFTWARE DIPS

ORIENTACION DE LAS DISCONTINUIDADES

ESPACIAMIENTO ENTRE FRACTURAS VS LA RESISTENCIA A LA COMPRESION

CRITERIOS PARA LA SELECCION DE EXPLOSIVOS

Por la calidad de gases que genera al explosionar Costo Ergonoma

SELECCION DE EXPLOSIVOS

OTROS CRITERIOS

4-PerfPARAMETROS DE LA PERFORACINTABLA N4fTDimetro del taladro cargado0.038mfTvDimetro del taladro vaco0.038mnNmero de taladros vacos (Arranque)3c/ufeDimetro equivalente de los taladros de aliviofe = fTV n 1/2, solo si se cumplen los criterios0.066mde diseo para el clculo del arranqueHTLongitud del taladro2.35m%Porcentaje de avance95%%WAncho del tnel3.0mAAltura del tnel3.0mInclinacin de los taladros de contorno3aDesviacin angular0.01m/mbError de emboquillado0.020mrDensidad de la roca (diotrita, monzogranito)2.700Kg/m3LONGITUD DE PERFORACIN RECOMENDADALa profundida de perforacin ( HT ) que se recomienda cuando se emplea3taladro de alivio de :0.038m de dimetro es:HT =0.15 + 34.1 fe - 39.4 fe2................................................................3HT =2.22mAVANCE ESPERADOEl avance esperado para un 95% de eficiencia es:I =95 % HTm................................................................4I =2.11mDETERMINACION DE LA LONGITUD DEL BURDENFORMULA DE KONYAB = 3.15 fexp. ( re / rr)1/3................................................................5Donde:BBurden , Piesfexp.Dimetro del explosivo , Pulg.reDensidad del explosivo Kg/m3rrDensidad de la roca , Kg/m3B =3.21Pies0.98MetroNo sobrepasar esta distancia , que est calculada para el dimetro del taladro cargado que se indica en la tabla 4No&L&F&C&A&R&D9-Dest- contTALADROS DEL PISOfT =0.038HT2.35mClculo del burden Bpi de los taladros del pisoSanfo1.08ABp = 0.9 ( L2 x Sanfo / (c"x f ( E/B ) ) )0.5 =0.85m.............200.590Kg / m(concentracin de carga del cartuchoo agente de voladura , si es agente, la LConcentracin lineal de carga (asumida )L =0.59kg/mes para la relacin : D/d = 1cartuchos def =1.45E / B =1.00Ep =0.85mKg de agentec" =0.49Bp =0.85mLa ( L ) del explosivo o agente es:Kg/mPeso del cartuchokg1Colocar, por taladro,11.3cartuchos de0.025m de dimetroTotal cargaLa concentracin de carga del cartucho o agente de voladura es:Longitud cartuchom0.59Kg/mpeso el cartucho2Peso del cartucho0.10325kgLongitud cartucho0.18mCon agentes poner espaciadores de:0.2m3Longitud sin carga :10fT =0.38m( Eq. 14 )0.025m de dimetro44Longitud cargada:1.97m( Eq. 19 )5Poner11espaciadores de0.000m de longitud para lograr la concentracinde carga requerida6Emplear tacos inertes en la longitud sin cargaTALADROS DE DESTROZAClculo del burden Bd =0.76m.............(Eq. 20)Concentracin lineal de carga (asumida )L =0.40kg/m0.022m de dimetro4f =1.20E / B =1.00Ep =0.76mc" =0.51Bp =0.76m1Colocar, por taladro,9.96cartuchos de0.022m de dimetroLa concentracin de carga del cartucho o agente de voladura es:0.59Kg/m2Peso del cartucho0.0791139241kgLongitud cartucho0.18m3Longitud sin carga :10fT =0.38m( Eq. 14 )4Longitud cargada:1.97m( Eq. 19 )5Poner10espaciadores de0.023m de longitud para lograr la concentracinde carga requerida6Emplear tacos inertes en la longitud sin cargaCONTORNO TECHO0.8330.6024096386Clculo del burden Bp ==0.84m(Eq. 20)Concentracin lineal de carga (asumida )L =0.59kg/m0.025m de dimetrof =1.20E / B =1.25Ep =1.05mc" =0.49Bp =0.84m1Colocar, por taladro,11.3cartuchos de0.025m de dimetroLa concentracin de carga del cartucho o agente de voladura es:0.59Kg/m2Peso del cartucho0.10325kgLongitud cartucho0.18m3Longitud sin carga :10fT =0.38m( Eq. 14 )4Longitud cargada:1.97m( Eq. 19 )5Poner11espaciadores de0.000m de longitud para lograr la concentracinde carga requerida6Emplear tacos inertes en la longitud sin cargaCONTORNO HASTIALESClculo del burden Bh =0.63m.............(Eq. 20)Concentracin lineal de carga (asumida )L =0.35kg/m0.025m de dimetro3f =1.20E / B =1.25Ep =0.79mc" =0.51Bp =0.63m1Colocar, por taladro,6.7cartuchos de0.025m de dimetroLa concentracin de carga del cartucho o agente de voladura es:0.59Kg/m2Peso del cartucho0.10325kgLongitud cartucho0.18m3Longitud sin carga :10fT =0.38m( Eq. 14 )4Longitud cargada:1.97m( Eq. 19 )5Poner7espaciadores de0.120m de longitud para lograr la concentracinde carga requerida6Emplear tacos inertes en la longitud sin cargaSMOOT BLASTING0.025m de dimetro3Concentracin de carga L =136fT2 =kg/m.............30EspaciamientoE = K fTK varia entre:10< K =15%TIPO DE TALADROfCantAreasAo/AvC/Um2m2Taladro cargadofT0.03810.0011341176Taladro vacofTV0.03810.0011341176Talad. vaco equivalentefe0.06610.00340235280.0428%La relacin de areas es vlida solo si se cumplen las condiciones 1 y 2La concentracin lineal de carga ser :L1 = 55 x fT x ( B1 / fe )1.5 ( B1 - fe / 2) ( c / 0.4 ) / S anfo............90.0360.060.0360.060.0360.060.0360.0360.000.00m0.060.13m0.000.000.0361c0.32mLAMINA N 22aTaladro de aliviohvhcCorte quemadoTaladro de alivio2btaladro cargadohvhc0.38m1.97mCorte cilndricoLAMINA N 3Taladros de ayudaAj > =70BTaladro cargadoEl ngulo f no debera excederEl ngulo j no debe ser menor que 70 GRADOSLa distancia a la cara libra ( B ) no deber exceder el valor calculado con la expresin 5En el clculo de la concentracin lineal de carga, se aplica la expresin 10B = 8.8 x 102 (A x L2 x Sanfo / (fT x c))0.5 =.......................................10LAMINA N 4Taladros de destroza y permetralesALZASDESTROZAARRANQUE Y AYUDASDESTROZAPISOLos taladro de destroza y perimetrales son calculados como una voladura de bancoEl burden se determina con la expresin 11B = 0.9 ( L2 x Sanfo / ( c"x f ( E/B ) ) )0.5......................................11&L&F&C&A&R&D5-fracturasLAMINA NESQUEMA DE VOLADURAContorno Smooth Blasting: L = 125 fT2Se determina la concentracin lineal de carga(kg/m)Destroza, Piso, Hastiales y Techo:B = 0.9 ( L x Sanfo / ( c"x fT ( E / B ) ) )0.5Se determine al Burden a partir de una concentracionlineal de carga conocida3 mAyudas :B = 8.8 x 102 (A x L x Sanfo / (fT x c))0.5Se determine al Burden a partir de una concentracionlineal de carga conocidaArranque:L1 = 55 x fT x ( B / fe )1.5 ( B - fe /2) ( c / 0.4 ) / SanfoSe determina la concentracin lineal de cargaa partir de un Burden conocido3 mV >>606mm/sVELOCIDAD CRITICA DEL MACIZO ROCOSO ( VCRIT )VCRIT =000.3 a 0.4 m0.3 - 0.4 m0ZONA DE DAOSVCRIT =606mm/sVELOCIDAD CRITICA DEL MACIZO ROCOSO = VCRIT =000.3 a 0.4 mPerimetrales0.3 - 0.4 mV = K4 ( DS / ( Q )1/2 )-1e-a DS =606mm/sDestrozaV = K3 ( DS / ( Q )1/2 )-1e-a DS =606mm/sAyudasV = K2 ( DS / ( Q )1/2 )-1e-a DS =606mm/sArranqueV = K1 ( DS / ( Q )1/2 )-1e-a DS =606mm/sVCRIT =606mm/sPara un buen diseo, la concentracin lineal de carga de los taladros deben ser ajustados para que sus zonas de daos coincidanA una distancia X del contorno ( 0.3 a 0.4 m) , no se debe sobrepasar la velocidad crticaLas mediciones cerca al contorno del tnel indican que las filas de taladros pre-permetro producen altras velocidadesde partculas y causanmas dao que la fila de Smoot blasting.VELOCIDAD CRITICA DEL MACIZO ROCOSO = VCRIT =000.3 a 0.4 mV =606mm/s606mm/s0.3 - 0.4 mZONA DE DAOSVCRIT =6060MACIZO ROCOSO CARACTERIZADO POR:VCRIT =606mm/sVelocidad criticaVS =Velocidad snicaRMRIndice de calidad de WieniaskiQIndice de calidad de BartonRQDIndice de calidad de la rocadResistencia a la compresin simple de la rocadTResistencia a la tension de la rocaEMdulo de elasticidadEstimador de la vibracin de partcula carcana al taladroV = K ( DS / ( Q )1/2 )-1 e-a DS&L&F&C&A&R&DCALCULO DE CARGASRESISTENCIA EN PESO DE ALGUNOS EXPOSIVOSCALCULO DE CARGAS PARA CUELES DE CUATRO SECCIONES2DA. SECCINTALADROS DEL PISORECORTE(SMOOT BLASTING)EXPLOSIVOCalor det.Vol. gasesVelocid. det.Potencias relativasDensidadClculo de la piedra V2 de los taladros de la segunda seccin:Calculo de la piedraV = 0.9L x SAnfo0.510Concentracin de carga L = 90 f02L =0.18kg/mQVVODrF = ( aHT + b) =0.055m-2c" x f x ( E / V )EspaciamientoE = K f1(m)15< K =1.4mluz150c" =c + 0.07/ VCuandoV 250

R5

Se requiere varios golpes de martillo para romper la muestra.

Alta100 - 250

R4

La muestra se rompe con mas de un golpe del martillo.

Media50 - 100

R3

No se raya ni desconcha con el cuchillo. La muestra se rompe con

golpe firme del martillo de geologo.

Baja25 - 50

Se desconcha con dificultad con cuchilla, marcas poco profundas en la

roca con golpe firme de martillo de geologo ( de punta ).

5 - 25

R1

Delesnable con los golpes firmes con la punta del martillo de geologo

se desconcha con una cuchilla.

Muy baja

1.0 - 5.0

R2

INDICES DE RESISTENCIAS

GRADO IDENTIFICACION EN EL CAMPO

Rango de Resistencia

Compres.Uniax Mpa

RQD=48

= N Disc / mt lineal

Calculo de RQD(6-16 d/ml)

RQD=-3,68+110,4

R.COMPRE.UNIAX (Mpa) > 250(15)x100 - 250(12)50 - 100(7)(4) 12

RQD (%) 90 - 100(20)75 - 90(17)75 - 50(13)x(8)< 25(3)8

> 2(20)0.6 - 2(15)0.2 - 0.6(10)x(8)< 0.06(5)8

PERSISTENCIA

< 1m long(6)1 - 3 m long.(4)x3 - 10 m(2)(1)>20m(0)2

APERTURA

Cerrada(6) 5 mm(0)1

RUGOSIDAD

Muy Rugoso(6)Rugoso(5)XLig. Rugoso(3)(1)Espejo de Falla(0)3

RELLENO

Limpia(6)xDuro5 mm(2)(1)Suave > 5mm(0)4

INTEMPERIZACION.

Sana(6)Lig. Intemp.(5)xMod. Intemp.(3)(2)Descompuesta(0)3

AGUA SUBTERRANEA Seco(15)xHumedo(10)Mojado(7)(4)Flujo(0)10

RMR BAC.

RMR AJ.

VALORACION DEL MACIZO ROCOSO (RMR) - TJ 35310 - NV 2600 - VICTORIA

Valoracion

Valor Estimado

PARAMETRO RANGO DE VALORES

25 - 50