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7/24/2019 Variables Geomtricas en El Diseo de Tronaduras
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VARIABLES GEOMTRICASEN EL DISEO DE
TRONADURASAlejandro Gutirrez Vergara
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OBJETIVO
- Reconoce Variables Geomtricas de Tronaduras
- Reconoce variables de tiempo en el diseo de
Tronadura
Establece el consumo especifico de explosivo ycalculo de explosivo por tiro, de acuerdo a
perforacin especifica
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VARIABLES GEOMTRICAS DEDISEO
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BURDEN
Se conoce como la distancia desde el barreno a la cara
libre, seleccionar un burden apropiado es una de las
decisiones ms importante que hay en el diseo de una
voladura. Si el burden es pequeo la roca es lanzada a
una distancia considerable de la cara, provocando grandesniveles de sobrepresin, fragmentacin fina, sobre
rompimiento, alteracin a la roca adyacente etc y si el
burden es muy grande, puede provocar roca en vuelo,
escopetazo de barrenos. Un burden elevado lleva consigo
niveles de confinamiento considerados aumentando as elfactor de carga y aumentando en gran medida las
vibraciones, puedo provocar fragmentacin de la roca
extremadamente gruesa y en ocasiones se pueden tener
problemas en la cresta y pata del banco.
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BURDEN
Rustan.
Bopt.: 18.1 d 0,689
Donde Bopt.es el Burden optimo (m) y d, el
dimetro del pozo (m).
Segn Konya.
B: 0,012*(2SGe+ 1,5)*De (+- 10%)
SGr
Donde,
B: Burden (m)
SGe: Densidad el explosivo (g/cm3)
SGr: Densidad de la roca (g/cm3)
De:Dimetro del explosivo (mm)
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La ecuacin que utiliza energa relativa es:
Donde:
B: Burden (m)
De: Dimetro del explosivo (mm)
Stv: Potencia relativa por volumen (ANFO=100)
SGr: Gravedad especfica de la roca (g/cm3).
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Segn Langefort (1963),
B = ((Dp*25,4/33) * (exp* Pppr)/(C*F*E/B))1/2
Donde,
Dp:Dimetro de perforacin (in)
exp:Densidad del explosivo (gr/cc)
Pppr:Potencia en peso del explosivo (ANFO 100%)
C: Constante de la roca que en este caso se utilizo de 1,15
F: Constante segn inclinacin de tiros (tiros verticales =
1)
E/B: Relacin espaciamiento/burden
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ESPACIAMIENTO
Se considera como espaciamiento la distancia entreun pozo y otro. El espaciamiento en el diseo est
generalmente ligado al Burden, siempre que sea
posible es recomendable que se use una malla
trabada, ya que est proporciona un rendimiento el
rompimiento ms efectivo de la roca para un factor
de carga fijo. Evidencias tericas y prcticas
sugieren que la relacin ptima S/B para
operaciones normales en bancos con mallas trabadas
est en el rango de 1,1 a 1,4.
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PASADURASe considera pasadura a la profundidad a la cual
se perforar el barreno por debajo del nivel de
piso propuesto. La pasadura es necesaria en la
mayora de las operaciones, para proporcionar un
grado de fragmentacin al nivel de piso. En lamayora de los casos se utiliza pasadura a menos
que exista por coincidencia un estrato suave a
nivel de piso
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PASADURA
J: 0,3*B
Donde:
J: Pasadura (m)
B: Burden (m)
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Exceso de Pasadura,
1.- Aumenta costos de perforacin y explosivos.
2.- Hace que el empate de pozos en el banco inferior
sea muy difcil y provoca bolonaje en estos pozos.
3.- Aumenta los niveles de vibracin inducida.
Deficit Pasadura
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TACO
El taco es el material inerte aadido a la cima del pozo
de tronadura que tiene como fin efectuar el
confinamiento de los gases de la explosin y prevenir
una proyeccin y sobrepresin de aire excesiva. En la
mayora de los casos, una distancia de taco de 0,7 vecesel burden es adecuada para evitar que salga el
material prematuramente del barren
T: 0,7*BDonde:
T: Taco
B: Burden
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Un buen control de la eyeccin de taco se obtiene
generalmente usando la siguiente ecuacin.
Lst= Kst*DeDonde:
Lst: Largo del taco (m)
Kst: Constante que vara entre 25 a 30
De: Dimetro del pozo (m)
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Tacos Largos
Reduccin en la cantidad de proyeccin.
Sobretamao de rocas post-tronadura Reduccin en la cantidad de explosivo en los
pozos
Reduccin de la energa total disponible
Crestas poco limpias
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Tacos Cortos
Exceso de Carga Explosiva
Mayor sismicidadMejor granulometria
Mayor flyrock, y eyecciones de tacos
Crestas limpias
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MATERIAL DEL TACO
El material del taco es crtico en cualquier
diseo, ya que en muchas operaciones mineras se
utiliza el mismo detritus obtenido de las
perforaciones puesto que se ubican en la misma
boca del pozo, pero al menos que el detritusobtenido sea grueso (1/2 a 1) , el material se
considera ineficiente y requiere una columna
significativamente mas grande a la que se
obtiene con un material rido ms grueso, por locual, existe mayor trabajo en lograr un estricto
control sobre la eyeccin de taco, la proyeccin y
fragmentacin de la roca
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El material optimo para el taco es un rido
graduado con un tamao medio de
aproximadamente un decimo o un quinceavo deldimetro el pozo. Bajo estas condiciones el material
del taco puede reducirse a casi 20 o 25 veces el
dimetro del pozo. Otro tema importante es la
angulosidad de este material, dado que laspartculas bien redondeadas, tales como la grava
aluvial, son mucho menos efectivas que el rido
chancado y anguloso.
El tamao ptimo del material se puede determinar de la siguiente manera
Sz= D
h/ (20 o 25)
Dnde:S
z: Tamao de partcula (mm)
Dh: Dimetro del barreno
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PROFUNDIDAD DE ENTIERRO ESCALADA(SCALEDEPTH, SD)
Un rea critica para controlar fragmentos de roca yrotura siempre est en la parte superior de la cima
del banco o en la zona del taco. Longitudes seguras y
adecuadas de taco para este propsito pueden ser
calculadas usando la teora de la caracterizacin oEscala de hundimiento, donde solo las diez
longitudes de dimetro, influyen en la carga de los
pozos responsables de la rotura y del material que se
eyecta verticalmente.
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La definicin de SD (Profundidad de entierro escalada) es:
SD = D/W1/3
Donde,
SD: Profundidad de entierro escalar (m/kg1/3)
D: Distancia de la superficie a la longitud del centro de las 10
longitudes de dimetro de la carga (m)W: Masa total del explosivo en esos 10 dimetros de carga (kg)
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D= Tacoopt+ (1/2)* LsdLsd= 10 * DexpWsd= Lsd* QLinealQLineal= 0,507 *exp*(D)2exp
Donde,
Lsd: Equivalente a la longitud de carga de 10 veces del dimetro
(m)
QLineal: Kilogramos de explosivo en un metro lineal de carga(kg/m)
exp: Densidad del explosivo (gr/cc)
Dexp: Dimetro del explosivo (in)
Tacoopt: Taco ptimo (m)
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FACTOR DE CARGA
Mediante este trmino se describe la cantidad de
explosivo usado para romper en volumen o peso
unitario de roca. El factor de carga se indica
mediante unidades de kg/m3o kg/ton.
Fc=
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TIPOS DE POZOS
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TRONADURAS DE PRECORTE
Consiste en crear en el macizo rocoso una
discontinuidad o plano de fractura antes de
disparar las tronaduras de produccin, mediante
una fila de barrenos generalmente de pequeo
dimetro, y con cargas de explosivo desacopladas.
Durante los aos se ha detectado que el precorte
tiene una influencia importante en los niveles de
sobrepresin de aire emitidos por la
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Los beneficios del precorte son:
- Formacin de una pared de banco ms estable.- Generar el limite de penetracin de la pala
- Obtener las bermas programadas
Crear una percepcin de seguridad
El precorte debe permitir fracturar un plano para atenuarvibraciones en la voladura principal, lo anterior depende mucho de
la calidad de las fracturas que se formen. Las vibraciones sern
menores, mientras estas crucen fracturas lo ms abiertas y limpias
posibles.
As como las vibraciones generadas en la tronadura son
responsables de los daos producidos en la pared final, lo es tambin
el empuje de gases de explosin, por lo tanto la lnea de fractura
generada por el precorte tambin debe actuar como zona de
evacuacin de gases.
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LINEA BUFFER O AMORTIGUADA
Esta tcnica consiste en modificar la ltima fila de
voladura de produccin, reduciendo el burden,
espaciamiento y concentracin de carga explosiva para
amortiguar la accin de la onda de compresinproveniente de los taladros de produccin en la pared de
banco. Generalmente se usa con el precorte, aunque
tambin puede ser utilizada en macizos rocosos
homogneos.
Generalmente el burden es de 0,5 a 0,7 veces el burden
de produccin, mientras que el factor de carga es de 0,5
a 0.8 la produccin. La carga explosiva puede ser
estimada utilizando la formula de distancia escalada.
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TRONADURAS DEPRODUCCION
Son las tronaduras
sobre la cual se
basa el diseo, son
el resto de las lineas
de perforacion delesquema, las cuales
por diseo dan las
caracteristicas
deseadas al banco ya la roca tronada.
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ESQUEMA FINAL (EJEMPLO)
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