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voladura
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CUESTIONARIO
1. Explique los cinco principios de explotación de canteras de rocas
Ubicación
Departamento, región y municipio.
Carácter urbano, suburbano o rural.
Área otorgada por el Ministerio de Minas y Energía o entidades delegadas.
Extensión y delimitación del Proyecto.
Localización
Del área de estudio y del área de explotación en coordenadas planas y geográficas.
Aspectos regionales
Geomorfología regional - Geología regional
Geología estructural regional.
Geología del yacimiento
Descripción geológica del yacimiento.
Cantidad, calidad y distribución espacial de los materiales.
Tipo o clase de reservas.
Mantos, espesor, rumbo, buzamiento y calidades.
Labores de investigación (afloramientos, sondeos, túneles, apiques, trincheras).
Nivel freático. - Características físico - químicas de las rocas predominantes.
Infraestructura de servicios públicos y auxiliares
Agua potable para consumo humano.
Agua para lavado de maquinaria, de materiales explotados.
Agua para el enfriamiento de equipos.
Energía eléctrica.
Equipos de comunicaciones (teléfono, parlantes, radios, etc.).
2. Cuáles son los factores que afectan a las construcciones hechas en roca?
Las causas internas, propias de la roca que sufre el proceso o procesos correspondientes:
Mineralogía. La composición mineralógica del material de construcción es siempre
fundamental para explicar las transformaciones pueda sufrir, pues cada mineral presenta
distintas susceptibilidades a los agentes externos descritos: unos son fácilmente solubles o
hidrolizables, o sufren más la acción de los agentes atmosféricos, o se desgastan con mayor
facilidad por presentar menor dureza. Por ejemplo, la calcita, un mineral presente en algunas
rocas de construcción, o en el mármol, es fácilmente hidrolizable: CO2 + H2O → H2CO3 y
consecuentemente CaCO3 + H2CO3 → Ca2+ + 2 HCO3-. Por su parte, el dióxido de azufre
atmosférico produce ácido sulfúrico, que reacciona con la calcita generando yeso.
El hecho de que una roca haya sufrido los efectos de deformación tectónica suelen implicar la
aparición de diaclasas o micro fracturas, que pueden ser prácticamente invisibles. Sin
embargo, bajo la acción de cargas se manifiestan por fenómenos de rotura, que a su vez
favorecen la acción de otros agentes externos, como la infiltración de soluciones.
3. Qué importancia tiene el uso de explosivos en la obtención de materiales de
construcción.
La importancia que tienen los explosivos es facilitar el trabajo y realizarse con mayor rapidez
ahorrándose tiempo y economía.
A continuación se presenta los pasos a seguir en una explotación:
Sistema de perforación: compresores y martillos neumáticos, perforadora de roto -
percusión, perforadora rotatoria tricono.
Esquema o malla de perforación: distribución geométrica de barrenos, para que la
fragmentación de mayor rendimiento, evitando grandes proyecciones y efectuando un
manejo óptimo de la energía de fragmentación y sísmica.
Orientación de estructuras geológicas.
Estabilización de la perforadora.
Tipo de explosivo a utilizar: anfo, emulsiones explosivas, slurris, etc., como
accesorios de voladura se pueden emplear detonadores eléctricos e ineléctricos,
explosores, comprobadores de resistencia o de circuitos eléctricos, mecha de
seguridad y cordón detonante.
Cargue: repartición de cargas en cada barreno y forma y medio de retacado.
Taqueo o voladura secundaria: consiste en el rompimiento de bloques demasiado
grandes para transportar o machacar.
Sistema de ignición. - Proyecciones: es el lanzamiento de trozos de roca, procedentes
de una voladura; hay tres formas distintas de proyecciones: hacia delante de toda la
voladura, las producidas por la rotura de barrenos por carga indebida, y hacia la
superficie debida a la presión de los gases.
4. Qué peligros se presentan en la explotación de agregados para el concreto.
Operación y mantenimiento inapropiado de vehículos, equipo, maquinaria, talleres,
oficinas, explosivos, etc.
Métodos inadecuados de excavación, de tala de árboles y de traslado de materiales.
Estudios deficientes de estabilidad de suelos y del régimen hidráulico de la zona.
Adiestramiento deficiente del personal que desempeña las labores de operación de la
cantera.
Falta o inapropiada señalización.
Manejo deficientes de lodos producidos en el beneficio de los materiales.
Ubicación inapropiada de instalaciones en áreas inestables o expuestas a inundaciones
Deslizamientos.
Caídas de rocas.
Flujos de lodos y detritos.
Represamientos.
Desbordamientos.
Inundaciones.
Explosiones.
Interrupción de servicios públicos.
Pérdida de cosechas y semovientes.
5. Enuncie las fuentes naturales de arena, grava y gravilla.
ROCAS SEDIMENTARIAS
Son las más abundantes en la superficie terrestre (75%). Están constituidas por fragmentos o
granos que provienen de rocas ígneas, metamórficas u otras rocas sedimentarias. Su proceso
de formación se puede originar de dos maneras, a saber:
Por descomposición y desintegración de las rocas mencionadas sufriendo un proceso de
erosión, transporte, deposición y consolidación; o por precipitación o deposición química
(carbonatos). Los agentes que contribuyen al transporte y depósito de este tipo de rocas
permiten hacer la clasificación que se indica en la tabla.
CLASIFICACIÓN DE LA ROCA SEDIMENTARIA SEGÚN EL AGENTE
GEOLÓGICO EXTERNO
AGENTE TRANSPORTE DEPÓSITO
AGUA
RÍO Depósitos aluviales de
canto rodado, gravas,
arcillas, limos, etc.
LAGO Depósitos lacustres en
estratos horizontales
MAR Depósitos marinos que
dependen de vientos y
mareas.
HIELO
GLACIAR Mezcla de toda clase de
materiales y tamaños por
su sistema de formación
AIRE
VIENTO Dunas o barjanes (arena),
Loess (limo)
Estos agentes arrastran los materiales redondeados y dándoles una forma y tamaño
característico que son factores de gran incidencia en la calidad del material como agregado
para concreto. Por otra parte, de acuerdo con el tamaño, los depósitos se pueden clasificar
según la tabla.
CLASIFICACIÓN DE LOS DEPÓSITOS DE ROCAS SEDIMENTARIAS
Depósito inconsolidado Tamaño de las partículas
en mm
Depósito consolidado de
rocas
Cantos 256-64 Conglomerado muy grueso
Gravas 64-5 Conglomerado
Arenas 5-0,074 Arenisca
Limos 0,074-0,002 Limolitos
Arcillas <0,002 Arcillolitas, lutitas o
argilitas (según
compactación)
AGREGADOS NATURALES
Son todos aquellos que provienen de la explotación de fuentes naturales tales como depósitos
de arrastres fluviales (arenas y gravas de río) o de glaciares (cantos rodados) y de canteras de
diversas rocas y piedras naturales. Se pueden aprovechar en su granulación natural o
triturándolos mecánicamente, según sea el caso, de acuerdo con las especificaciones
requeridas.
https://books.google.com.pe/books?id=EWq-
QPJhsRAC&pg=PA65&dq=aridos+para+el+concreto&hl=es-
419&sa=X&ved=0CBoQ6AEwAGoVChMIkuWlkKf8yAIVxvM-
Ch3DwgNh#v=onepage&q=aridos%20para%20el%20concreto&f=false
6. Determine los pasos que se deben seguir para realizar una investigación para la
obtención de áridos para el concreto.
De acuerdo con Sánchez Guzmán (2000):
SELECCIÓN Y PRODUCCIÓN DE AGREGADOS
Conocidos los aspectos básicos del origen, funciones, propiedades y características de los
agregados para concreto que se han estudiado hasta el momento, se puede visualizar
fácilmente lo que es un agregado de calidad. Esto, sin embargo, no implica que en todos los
casos se deba obtener un agregado ideal, ya que cada caso en particular requiere ciertas y
determinantes condiciones de acuerdo con el nivel especificado.
Por tal motivo, la selección de un agregado debe orientarse hacia determinar cuál es la
calidad económica más adecuada de acuerdo con las posibles fuentes disponibles.
ESTUDIOS PRELIMINARES
En la selección de un agregado hay algunos requisitos indispensables que éste debe cumplir y
algunas propiedades y caracterósticas relativas a su uso en un proyecto específico. Paara que
éstos se cumplan de la manera más económica posible, el asunto se debe examinar a la luz de
la Tecnología del Concreto, la cual provee todas las herramientas necesarias para hacer la
evaluación correspondiente sin desviar la investigación a otros campos y teniendo en cuenta
todos los aspectos relativos a las especificaciones y estabilidad de la obra.
Para tal fin, de manera muy general, a continuación se define algunos criterios básicos que se
deben tener en cuenta antes de iniciar cualquier acción.
Independientemente del uso al cual se vaya a destinar, el agregado debe cumplir
algún requisito rezonable de granulometría que debe conservar a través del
desarrollo de la obra, si no es posible que cumpla con las especificaciones
normales de gradación. En caso contrario, el control de calidad del concreto no
se puede ejercer de manera eficiente.
Los agregados cuya forma de particulas sea desfavorable , , no se deben
desechar a cambio de agregados con mejor forma, en los casos en que no se vea
comprometida la estabilidad de la estructura y que el sobrecosto en el consumo
por utilizar mejores agregado, aparte de que el incremento de cemento no cause
perjuicios.
El uso de agregados que fallan primero que la pasta de cemento, generalmente
es antieconómico por el excesivo consumo de cemento para producir una
resistencia dada.
Se deben tener muy en cuenta la dureza, porosidad y absorción del agregado, en
caso de que el concreto vaya a quedar expuesto a condiiones severas como el
congelamiento-deshielo, ya que la durabilidad del concreto se puede ver
comprometidad de manera perjudicial
Cuando el concreto queda expuesto a la humedad se debe estudiar
cuiddosamente el fenómeno producido por la reacción agregado-álcali.
7. Cuáles son las rocas que son perjudiciales y reactivas con los cementos alcalinos.
Reacción Álcali-Agregado se genera cuando determinados constituyentes minerales presentes
en algunos agregados reaccionan con los hidróxidos alcalinos del cemento en el concreto,
dando lugar a la aparición de importantes procesos degenerativos en su seno.
Por álcalis se entiende el contenido de iones Na+ y K+ del cemento. Se conocen tres
versiones distintas de esta reacción, la silícea, álcali-dolomítica y álcali-carbonato.
Ciertas rocas de naturaleza silícea reaccionan con los álcalis del cemento dando lugar a la
formación de geles de sílice que, generalmente, tienen una acción osmótica en presencia de
agua. La absorción abundante de ésta produce aumento de volumen. Provocando importantes
presiones disruptivas para el concreto del que forman parte. Los minerales y rocas
susceptibles de generar este proceso son las rocas opalinas, ciertas rocas volcánicas con
contenido medio a alto de sílice (andesita y riolita), algunas pizarras y filitas, con elevado
contenido de hidrómicas y zeolitas del tipo heulandita, estando presentes algunas de ella en
cantidades apreciables.
En el caso de los agregados de naturaleza Dolomítica, la desdolomitización de los mismos,
por reacción con disoluciones alcalinas, produce la formación de brucita, y una regeneración
de hidróxido alcalino. La brucita puede aparecer en las zonas de contacto entre los agregados
y la pasta o en el mismo agregado, pudiendo reaccionar con la sílice alrededor del agregado y
formar un silicato de magnesio no conglomerante. De esta manera, la zona porosa que se
genera alrededor del agregado, por extracción de iones, debilita la unión agregado-pasta. El
proceso de desdolomitización no produce en ningún momento geles expansivos.
La reacción entre el hidróxido de calcio y determinados tipos de agregados con arcillas y
feldespatos en su composición dan lugar a la formación de hidrograntes, silicatos cálcicos y
alcalinos de Na+ y K+. En este caso se puede producir una reacción ente el agua y el
agregado fino si este último posee partículas de arcilla. Dichos minerales de arcilla
considerados como muy finos, suelen pasar por el tamiz No. 200. La reacción del agua con la
arcilla se da cuando ésta, pudiendo incorporar en su seno moléculas polares como las del
agua, genera variaciones de volumen importantes, dando lugar a importantes presiones
disruptivas en el seno del concreto del que forman parte. (Broto, 2006)
8. Cuál es la influencia de los sulfatos, cloruros, carbonatos en relación al cemento. ¿Qué
efecto ocasiona cada uno de estas sustancias en la estabilidad del mortero?
1. IMPUREZAS ORGÁNICAS
De acuerdo con Gutiérrez (2003):
“La materia orgánica es producto de la descomposición de los vegetales y sustancias
carbonosas, cuya composición química es ácido tánico y sus derivados conocidos con el
nombre de humus. Cuando la presencia de humus es alta, especialmente en las arenas que por
su tamaño suelen retener más materia orgánica, se impide total o parcialmente el fraguado del
cemento”.
En efecto, la presencia de materia orgánica en los áridos, en contenidos mayores a 500 ppm
puede impedir la adecuada hidratación del cemento y por lo tanto, ocasionar retardos en el
fraguado de las mezclas y reducción de la resistencia a compresión a todas las edades. En la
fotografía 1, se observa un concreto que a 48 horas no había fraguado, por lo que fue
necesario su retiro, el cual no requirió de equipo mecánico de demolición por su estado de
fluidez: Concreto hidráulico para losa de pavimento que transcurridas 48 horas aún se
encuentra en estado fluido.
Para efectos de determinar el contenido de materia orgánica de las arenas, se ejecuta un
ensayo cualitativo, según la norma NTC 127, comparando la coloración que produce la
muestra de arena al agregarle una solución de hidróxido de sodio al 3%, con una tabla de
colores cuyo resultado es un número que indica el color de referencia. (Gutiérrez, 2003) La
norma NTC 127 especifica la forma de realizar el ensayo y la NTC 174, especifica el valor
que debe dar el ensayo para la aceptación o rechazo de la arena. La presencia de otras
partículas como terrones de arcilla, carbón, madera, lignito, mica, pueden disminuir la
resistencia del concreto, o poner en peligro su durabilidad. (Gutiérrez, 2003).
2. CONTENIDO DE ARCILLA Y MATERIAL CON DIÁMETRO INFERIOR A 0.074 mm.
Según Gutiérrez (2003):
“Los limos, arcillas y polvos procedentes de la trituración de las rocas con tamaños menores
de 0.074 mm de diámetro son perjudiciales si se encuentran en un alto porcentaje en los
agregados. La razón radica especialmente en que por ser tamaños menores que los granos del
cemento, se encuentran recubriendo los agregados más gruesos impidiendo una buena
adherencia entre éstos y la pasta de cemento. Algunos tipos de arcilla, al entrar en contacto
con el agua producen fenómenos de expansión o encogimiento, que generan presiones
internas que pueden agrietar la estructura.”
La presencia de arcilla en el árido es funesta debido a que favorece la disminución de la
adherencia entre la pasta de cemento y el árido, perjudicando la resistencia a tracción por esa
falta de adherencia. Su eliminación se hace por lavado de la arena.
3. CHERT:
El Concreto hidráulico en estado endurecido posee una interconexión de poros capilares
(espacios no ocupados por el cemento o por los productos de hidratación), en una solución
muy alcalina (pH>12.5), compuesta por hidróxidos de sodio (Na) y potasio (K), provenientes
de los álcalis del cemento. Reviste especial importancia tener en cuenta que en algunas
fuentes de agregado se encuentra la roca “Chert”, roca sedimentaria rica en sílice que es
considerada potencialmente reactiva a los álcalis de cemento. Este tipo de agregados
reaccionan químicamente con el medio de contacto, dando lugar a la formación de un gel
que, al absorber agua, se expande y crea presiones capaces de desintegrar el concreto, En la
fotografía se muestra la formación y expansión del gel que desintegra el concreto.
Concreto hidráulico con agregados pétreos ricos en chert, se observa la formación de geles
que al expandirse fisuran el concreto Fuente: http://www.understanding-cement.com/alkali-
silica.html
4. SALES SOLUBLES
Según Carrasco:
“La presencia de sales solubles en los agregados origina diversos problemas en el hormigón.
Según su composición química los sulfatos reaccionan con el aluminato tricálcico del
cemento provocando expansiones, los cloruros atacan las armaduras y elementos metálicos
embebidos en el hormigón y los carbonatos o los bicarbonatos aumentan el pH del hormigón
lo que puede ocasionar un retardo del proceso de hidratación. Además, deben mencionarse
algunos problemas de orden estético ya que el agua solubiliza las sales y al evaporarse las
arrastra a la superficie, provocando manchas denominadas eflorescencia. Considerando que el
contenido total de sales es el que influye sobre las características del hormigón, se hace
necesario controlar no sólo el porcentaje aportado por los agregados sino también el que
incorporan los aditivos y el agua de mezclado.”
5. MICA
Las micas son minerales comunes en rocas volcánicas sedimentarias y metamórficas. Según
Gutiérrez (2003) el uso de agregados con estos minerales no es recomendable para
hormigones, por la posibilidad de alteración con sustancias químicamente activas derivadas
de la hidratación del cemento. Cuando están presentes en el agregado fino requieren mayor
contenido de agua y por ende de cemento para lograr una determinada resistencia.
6. MINERALES QUE CONTIENEN SULFATO DE HIERRO
De acuerdo con Gutiérrez (2003) estos minerales pueden presentar reacciones sucesivas de
oxidación, hidratación y combinación con el aluminato de calcio desprendido en la reacción
química del cemento formando sulfo-aluminato de calcio, que provoca la desintegración del
concreto especialmente en regiones cálidas y húmedas. Un ejemplo de este tipo de minerales
es la pirita.
7. REACTIVIDAD ALCALÍ-AGREGADO
Los agregados que contienen ciertos constituyentes pueden reaccionar con los hidróxidos
alcalinos en el concreto.
De acuerdo con Mather (1975) la reactividad es potencialmente perjudicial sólo cuando
produce una expansión significativa. La reacción álcali – agregado ocurre entre una solución
altamente alcalina de los poros con PH muy alto y los sílices reactivos de algunos agregados
pétreos.
Según Galvis (2007): La reacción álcali – agregado comprende tres formas:
a) Reacción álcali – sílice
b) Reacción álcali – silicato
c) Reacción álcali – carbonato
La reacción álcali – sílice: se debe fundamentalmente a la sílice amorfa (SiO3) con estructura
no cristalina que poseen algunos agregados: puzolanas, ópalos, materiales volcánicos vítreos,
cristobalitas, tufandesitas, cuarzos, riolitas, chert, calizas blandas, granates, piritas etc. La
sílice amorfa es muy reactiva. Forma geles de un gran volumen. (Galvis 2007).
El mayor riesgo de ocurrencia de reacción deletérea sucede cuando se dan tres escenarios en
el concreto:
a) Empleo de un cemento portland con alto contenido de álcalis (más de 0,60 por ciento
expresado como Na2O); específicamente si el contenido de álcalis en el concreto
sobrepasa los 3 kg/m3
b) La utilización de agregados pétreos que estén constituidos por rocas y minerales
reactivos con los álcalis, en las proporciones que impliquen estado crítico según cada
tipo de roca o mineral.
c) La exposición de la estructura de concreto en servicio a un ambiente húmedo;
especialmente cuando se producen modificaciones de humedecimiento y secado, o
pérdida de humedad a través del concreto.
Reacción álcali – silicato:
Los silicatos son sales de ácido silícico. Las reacciones álcali – silicato conforman un proceso
no muy bien conocido. Se sabe que su naturaleza es idéntica a la reacción álcali – sílice. En
este caso los geles formados son de menor volumen y cantidades más limitadas. La expansión
de la reacción es muy lenta, sus efectos pueden evidenciarse en (10 – 20) años; una vez
manifiesta sus efectos son devastadores. (Galvis 2007).
Reacción Álcali – Carbonato:
Los álcalis del cemento reaccionan sobre agregados calcáreos (CaCO3) por lo general, de
grano fino con contenidos arcillosos que los hace reactivos y expansivos. La reacción se
presenta con atmósfera húmeda. La expansión de debe a la transformación de la dolomita:
CaMg (CO3)2 en calcita CaCO3 y brucita Mg (OH)2, las cuales son altamente expansivas,
sus cristales aumentan, hinchan sus volúmenes. (Galvis 2007). La reacción álcali - carbonato
ocurre en hormigones que incorporan rocas carbonatadas como áridos.
Las RAS ofrece un mayor motivo de preocupación que la RAC porque la frecuencia de
agregados que contienen minerales reactivos de sílice es mayor. Los agregados de carbonatos
reactivos con álcalis tienen una composición específica que no es muy común. (Galvis 2007).
BIBLIOGRAFÍA CONSULTADA
Aznar Salinero, Javier.2006.Trabajos en Roca, Edit.DOSSAT2000, Madrid, 352 p.
Cambefort Henry, 1975. Perforaciones y Sondeos, Edit. Omega, España, 434p.
EXSA, 2014. Manual Práctico de Voladura, España, 332 p.
Krynine D y Judd W, 1961. Principios de Geología y Geotecnia para Ingenieros, Edit.Omega,
España, 828 p
GUTIERREZ DE LOPEZ, Libia (2003) El Concreto y otros Materiales para Construcción,
Editorial Universidad Nacional, Manizales, Colombia.
CARRASCO, Fernanda, Apuntes Cátedra Tecnología del Hormigón, Universidad
Tecnológica Nacional, Press, 1978
GALVIS Victor., identificaciòn del deterioro producido por el medio ambiente natural sobre
las estructuras de concreto, Monografía de grado, Universidad Industrial de Santander (2007).
SÁNCHEZ DE GUZMÁN DIEGO, Tecnología del concreto y del mortero. Tercera Edición,
2000.
9. Qué es una puzolana y porque es importante su uso en la construcción?
La puzolana en una roca volcánica muy fragmentada y de composición basáltica. Se emplea
hoy genéricamente para definir a los materiales que tienen las siguientes características:
a) Aptitud para reaccionar con Ca(OH)2, en presencia de agua.
b) Aptitud para formar productos hidratados con propiedades conglomerantes.
Las puzolanas se utilizan como aislante en la construcción y para la fabricación de cemento
hidráulico, la presencia de una puzolana en el cemento portland tiene dos efectos distintos y
en los que juega un papel importante el tiempo.
Inicialmente, actúa como un inerte no nocivo, con un endurecimiento más lento que el
portland base. Más adelante, aparece como un componente activo, cuyos óxidos ácidos
(sílice, alúmina e, incluso, óxido de hierro) combinan gradualmente con la cal liberada en la
hidratación de los silicatos del portland, para formar nuevos compuestos hidráulicos estables;
las discrepancias mecánicas con el portland disminuyen, más tarde desaparecen y, finalmente,
la resistencia del cemento puzolánico es superior a la del cemento portland, a igualdad de
condiciones.
10. Cómo se clasifican los agregados para carreteras?
La construcción de carreteras impone requisitos estrictos sobre el tamaño de partícula y la
arena de clasificación de agregado , especialmente para la aguja del contenido de escamas de
piedra triturada Con el fin de resolver los requisitos de coherencia , limpieza y contenido de
partículas con tamaño de 0,075 mm con respecto al tamaño de partícula y de clasificación , de
partículas forma y composición de las partículas , sanme pone el nuevo tipo de máquina de
fabricación de arena en la línea de producción para satisfacer los requisitos de agregado para
cemento de la carretera y el asfalto .
Proceso de producción de áridos para carreteras:
Roca será transmitida por la vibración de alimentador de la trituradora de mandíbulas para la
trituración primaria , trituración secundaria se cumplirá por la trituradora de cono , el material
de la trituradora de cono se transmitirán a la criba vibratoria para la detección , el material
con tamaño superior a 40 mm se transporta de nuevo a la trituradora de cono para la
trituración de nuevo para lograr un circuito cerrado , con el material de tamaño inferior a 40
mm se transmitirán a la vertical trituradora de impacto de eje para la trituración y la
conformación . Material de la vertical trituradora de impacto de eje se transmite a la pantalla
de producto final para el cribado, el material con el tamaño más grande de 20 mm será
transportado de nuevo a la trituradora de impacto para la trituración de reciclado, materiales
con tamaño inferior
Ilustración 1carta de plasticidad AASTHO
11. Haga una clasificación de rocas de acuerdo a su génesis e indique sus características
petrográficas de cada una.
CLASIFICACION DE
ROCAS SEGÚN SU
ORIGEN
TIPO DE
ROCA
ASPECTO FISICO FAMILIA DE
ROCAS
IGNEAS
Plutónicas o
Intrusivas
Textura granular,
gruesa.
Granito
Cristalización gruesa, a
profunda
Diorita
Hipabisales o
Filonianas
Textura media Pegmatitas
Cristalización cerca de
la superficie
Dikes
Volcánicas o
Efusivas
Textura fina (Vítrea) Obsidiana
Cristalización en la
superficie
Rolitas
Lavas o derrames Andesitas
Piroclastos o cenizas Brechas
SEDIMENTARIAS
Mecánicas
Formadas por transporte
y deposición de detritos
Areniscas,
Gravas
Químicas
Por solución y
deposición o
precipitación química
Calizas
Orgánicas
Por deposición de restos
orgánicos
Calizas,
Diatomitas
Regionales por Gneis
METAMORFICAS
orogénesis
De contacto o
locales
Térmico, hidrotermal
(acción de soluciones y
calor)
Mármol
12. ¿Cuál es el principio de una voladura?
El principio de voladura se fundamenta en aprovechar las propiedades de los materiales
explosivos, los cuales son compuestos o mezclas de sustancias en estado sólido, líquido o
gaseoso, que por medio de reacciones químicas de óxido-reducción, son capaces de
transformarse en un tiempo muy breve, del orden de una fracción de microsegundo, en
productos gaseosos y condensados, cuyo volumen inicial se convierte en una masa gaseosa
que llega a alcanzar muy altas temperaturas y en consecuencia muy elevadas presiones.
Así, los explosivos comerciales son una mezcla de sustancias, combustibles y oxidantes, que
incentivadas debidamente, dan lugar a una reacción exotérmica muy rápida, que genera una
serie de productos gaseosos a alta temperatura y presión, químicamente más estables, y que
ocupan un mayor volumen, aproximadamente 1 000 a 10 000 veces mayor que el volumen
original del espacio donde se alojó el explosivo.
Secuencia de las operaciones básicas en la zona de voladura
• Exploración
• Desarrollo y preparación
• Explotación
• Paleo, izaje y acarreo interno
• Tratamiento metalúrgico
• Transporte externo
• Comercialización y tratamiento final (fundición-refinación)
La Voladura es la Fase Crítica de las Operaciones de Desarrollo y de Explotación
• Sin voladura en desarrollos no se podría llegar al mineral.
• Sin voladura en explotación no hay producción.
• Si no hay producción de mineral, tampoco podrá haber tratamiento metalúrgico
• El arranque de la roca o mineral del macizo rocoso, mediante la voladura, es la acción
“más minera” dentro de toda la actividad minera, porque todo aquello que ocurra “río abajo”
involucra otras especialidades: por ejemplo, el chancado, la trituración y la molienda es
ingeniería de conminución; la flotación y el concentración, es ingeniería química y/o
metalúrgica, el mantenimiento de los equipos (palas, camiones, carros mineros, etc.) es
ingeniería mecánica, etc.
La voladura está directa e indirectamente vinculada a las demás operaciones de calera,
influyendo en su operatividad y costo
• Una voladura eficiente contribuye a la productividad y rentabilidad de la mina.
• Una voladura deficiente por lo contrario representa pérdida y costos adicionales.
13. ¿Cuáles son los tipos de voladuras en relación a la obtención de materiales de
construcción y zanjeo?
Excavaciones lineares confinadas.
Los trabajos de superficie comprenden: apertura de carreteras, canales, canteras de material
para la construcción, cimentaciones, demoliciones y minas a tajo abierto, los que son
efectuados con dinamitas y emulsiones de pequeño a mediano diámetro, ANFO y Examon en
canteras y obras viales, mientras que los tajos abiertos tienen empleo mayoritario de ANFO a
granel, ANFO Pesado, Slurries emulsiones (en cartuchos de lámina plástica PVC hasta 8” de
diámetro (203 mm) y a granel en carguío mecanizado en taladros de 127 mm (5”) hasta 304
mm (12”) de diámetro
14. ¿Qué aspectos se deben considerar en una voladora?
Una voladura se evalúa por los resultados obtenidos. Para calificarla se consideran los
siguientes aspectos: volumen de material movido, avance del disparo, pisos, fragmentación,
forma de acumulación de los detritos, costo total del disparo.
• El volumen o tonelaje del material movido deberá ser igual o cercano al volumen
teórico calculado previamente considerando el esponjamiento del material roto.
• Superficie deberá sobrepasar la última fila de taladros. En túneles y galerías el avance
máximo es equivalente a la amplitud del túnel, por tanto el avance deberá ser al menos igual a
la profundidad de los taladros.
• El nivel del piso en bancos o el piso del nuevo banco disparado debe resultar al mismo
nivel del existente. Si se presentan irregularidades como lomos (toes), debe presumirse muy
poca sobre perforación o falta de carga de fondo.
• El grado de fragmentación del material disparado o el tamaño promedio requerido de
los fragmentos depende del trabajo en que se van a emplear, pero por lo general la
fragmentación demasiado gruesa o demasiado menuda son inconvenientes.
• La sobrerotura (Over break) y la sobre rotura hacia atrás (Back break) en bancos,
afectan la estabilidad de la nueva cara libre de voladura y a los taladros que hayan sido
perforados a continuación de la última fila disparada.
• El desplazamiento y acumulación del material volado, debe ser adecuado para facilitar
las operaciones de carga y acarreo. La forma de acumulación se proyecta de acuerdo al tipo
de equipo que se va a emplear en la limpieza del disparo.
• La falta de desplazamiento: Cuando un disparo rompe material pero no se mueve de
su sitio, se dice que el tiro se ha “congelado”.
• La dispersión de fragmentos a distancia, además de incrementar el riesgo de
proyección de fragmentos volantes, tiene el inconveniente en minas de “diluir” el material de
valor económico al mezclarlo con desmonte, cuando se desparrama lejos de la cara de
voladura.
• Costo de la voladura. Para determinar el costo total de una voladura, además del costo
de perforación. Costo de explosivos, accesorios y planilla del personal.
Esquematice un diseño de voladura cuando la estratigrafía no se presenta favorable para el
rompimiento del banco rocoso y otro cuando se presenta favorable para este efecto.
15. Esquematice un diseño de voladura cuando la estratigrafía no se presenta favorable
para el rompimiento del banco rocoso y otro cuando se presenta favorable para este efecto.
16. ¿Qué influencia tiene la presencia de la esquistosidad, fractura y falla de una
voladura?
17 Cuáles son las canteras más importantes del valle de Cajamarca ?.Indique las
características geotécnicas de cada una de ellas. Haga un mapa de ubicación de las
canteras.
Bibliografía
H. Khabali, K. Targuisti, EXPLOTACIÓN DE CANTERAS EN LA COSTA DE KENITRA Y SU ÁREA DE INFLUENCIA: ESTUDIO DE IMPACTO AMBIENTAL, Revista de Estudios Andaluces Nº 30, 2013, pp. 1-26
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