Principios de Voladura

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PRINCIPIOS DE VOLADURAINDICE1. INTRODUCCIN A LA VOLADURA DE ROCAS 2. ROCAS a. Clasificacin resumida b. Caractersticas c. Propiedades mecnicas 3. MECANICA DE ROTURA 4. EXPLOSIVOS Y ACCESORIOS DE VOLADURA 4.1 Explosivos: 4.1.1. Generalidades 4.1.2. Desarrollo de la detonacin 4.1.3. Caractersticas Generales de los Explosivos 4.1.4. Clasificacin General de los Explosivos 4.1.5. Propiedades de los explosivos 4.1.6. Componentes de los explosivos 4.1.7. Pruebas de los explosivos 4.2 Agentes de Voladura 4.2.1. ANFO

5. CEBADO O PRIMADO DE EXPLOSIVOSCarguo de taladros en subsuelo/superficie

6. SISTEMAS DE INICIACIN7. SEGURIDAD EN EL TRABAJO CON EXPLOSIVOS

Principios de Voladura 1

1. IntroduccinSecuencia de las operaciones bsicas en minera Exploracin Desarrollo y preparacin Explotacin Paleo, izaje y acarreo interno Tratamiento metalrgico Transporte externo Comercializacin y tratamiento final (fundicin-refinacin)

La Voladura es la Fase Crtica de las Operaciones de Desarrollo y de Explotacin en Minera Sin voladura en desarrollos no se podra llegar al mineral. Sin voladura en explotacin no hay produccin. Si no hay produccin de mineral, tampoco podr haber tratamiento metalrgico

El arranque de la roca o mineral del macizo rocoso , mediante la voladura, es laaccin ms minera dentro de toda la actividad minera, porque todo aquello que ocurra ro abajo involucra otras especialidades: por ejemplo, el chancado ,la trituracin y la molienda es ingeniera de conminucin; la flotacin y el concentracin, es ingeniera qumica y/o metalrgica, el mantenimiento de los equipos (palas, camiones, carros mineros, etc.) es ingeniera mecnica, etc.

La voladura est directa e indirectamente vinculada a las dems operaciones de minado, 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 prdida y costos adicionales.

Voladuras en las operaciones de minadoEn Exploracin Trabajos de voladura en obras viales,Principios de Voladura 2

Voladuras en trabajos de muestreo y reconocimiento de nuevas estructuras (cateos, zanjas) .

En Desarrollo y Preparacin Accesos y ventilacin mediante galeras, piques, rampas, chimeneas. Plataformas de arranque para los frentes de trabajo.

En Explotacin voladuras de produccin adecuadas a los diversos mtodos de explotacin aplicables segn las condiciones del yacimiento.

Voladuras en las Operaciones de MinadoObjetivos EspecficosEn Desarrollo y Preparacin Avance mximo por disparo. Control de sobre excavacin. Estabilizacin definitiva de los accesos y desarrollos excavados.

En Explotacin Fragmentacin ideal al propsito de uso del material disparado. Tonelaje mximo por disparo al menor costo final. Optima excavabilidad y acarreo del mineral arrancado.. Sostenimiento temporal o definitivo de los tajos explotados.

Metas EconmicasEn Exploraciones Desarrollo y Preparacin Lograr acceso rpido y seguro a los cuerpos de mineral. Consolidar los accesos y labores a explotar con el menor costo de sostenimiento. Incremento de reservas.

En Explotacin Fragmentacin y tonelaje ptimos del material extrado mediante voladura eficiente. Mnima dilucin del mineral. Mnimo margen de inestabilidad geomecnica por sobre- excavacin. Minimizar la voladura secundaria.

Operaciones Indirectamente Vinculadas a la VoladuraInfluencia de la Voladura En Paleo y Acarreo del Material Disparado El grado de fragmentacin y el tonelaje roto, determinan la facilidad y el costo del transporte interno.

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En Chancado y Conminucin Mecnica (Molienda) En estos procesos tambin influye el grado de fragmentacin, en lo que respecta al consumo de energa y desgaste de las chaquetas de las chancadoras.

Objetivos de la Voladura Paleo y Acarreo del Material Disparado Facilitar la excavabilidad y carga del material disparado para agilizar el transporte. Reducir el nmero de viajes y desgaste de equipos. Reducir costos de tareas, combustible y mantenimiento.

Chancado y Conminucin Mecnica (Molienda) Reducir el tiempo de operacin de los equipos de chancado y molienda con el abastecimiento de material adecuadamente fragmentado en mina. Eliminar la necesidad de reduccin mecnica en parrilla o de voladura secundaria, previas al ingreso a la chancadora.

Metas Econmicas Paleo y Acarreo Del Material Disparado Lograr mayor facilidad y velocidad de los ciclos de carga, transporte y descarga, con un adecuado perfil del lomo de material disparado y homogeneidad en la granulometra de fragmentacin.

Chancado y Conminucin Mecnica (Molienda) Eliminar los picos de consumo de energa aplicados a la reduccin de material sobredimensionado. Reducir el desgaste de chaquetas y forros y paralelamente el costo de mantenimiento. Conseguir menores costos en los proceso de conminucin mecnica para la concentracin o de lixiviacin del mineral a tratar.

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Influencia de la Voladura en el Costo Total de Minado

Costo total de minado Costo de transporte

$/ t

Costo de excavacin

Costo de voladura

Voladura deficiente $/t

Mayor en $/t

Costo total de minado

$/tCosto de voladura Costo de transporte Costo de excavacin

Voladura eficiente $/t

Menor en $/t

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DISTRIBUCION COSTO / BENEFICIO:

Costos previos a la voladura

Costos posteriores al disparo

PERFORACIN Y EXPLOSIVO Perforacin PALEO Y Explosivos ACARREO Seguridad / Ventilacin CHANCADO Y PROCESAMIENT O SOSTENIMIENTO BENEFICIO (UTILIDAD) Avance VOLADURA SECUNDARIA Sobre rotura / Dilucin (COSTO Voladura secundaria ADICIONAL) Seguridad: sostenimiento

ventilacin Carguo y transporte Chancado y molienda Recuperacin metalrgica

Ejemplo de Costos de Operacin de MinadoDistribucin de costos promedios, excluyendo tratamiento metalrgico, exploraciones, gastos generales y otros no directamente vinculados al arranque de mineral Caso de una mina con material de dureza intermedia y con estructura geolgica medianamente competente que requiere sostenimiento. Comprende : OPERACIN DE EQUIPOS, SUMINISTROS, MANO DE OBRA Distribucin PorcentualOPERACIONES1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. Perforacin Voladura Sostenimiento Paleo Transporte interior Transporte en superficie Servicios Administracin / supervisin Depreciacin inversiones TOTAL

% DEL COSTO TOTAL25 10 18 09 04 07 15 04 08 100%

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2. Rocasa. Clasificacin de las RocasDada la amplitud de los conceptos geolgicos, slo como referencia se presenta una descripcin elemental de los tres grupos en los que se las ha clasificado, por su origen y caractersticas. A. B. C. Rocas gneas Rocas sedimentarias Rocas metamrficas.

CLASIFICACIN POR SU ORIGEN

TIPOPlutnica o intrusiva Hipo abisales o filonianas

ASPECTO FSICOTextura granular, gruesa Cristalizacin gruesa, a profundidad Textura media Cristalizacin cerca de superficie Textura fina Cristalizacin en superficie

FAMILIAGranito Diorita Pegmatitas Diques varios Vtrea: Obsidiana Felsticas: Riolitas Porfdicas: Andesitas Fragmentales: Brechas Areniscas Gravas Calizas

GNEAS Volcnicas o efusivas

Lava o derrames Piroclastos o cenizas Formadas por transporte y deposicin mecnica de detritos. Qumicas: Por solucin y deposicin o precipitacin qumica. Orgnicas: Por de posicin de restos orgnicos.

Mecnica SEDIMENTARIAS

Qumicas Regionales por orognesis METAMRFICAS De contacto o locales

Calizas y Diatomitas Gneis

Trmico, Hidrotermal (Accin de soluciones y calor)

Mrmol

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b. Caractersticas de la RocaLas caractersticas geolgicas y mecnicas, adems de las condiciones del estado de las rocas a dinamitar, determinacin realmente el tipo de explosivo que deber emplearse para fracturarlas eficiente y econmicamente. Por ello, es muy importante que adems de conocer las propiedades del explosivo se tenga en cuenta el grado de afectacin que puedan presentar algunos parmetros de la roca como: A. B. C. D. E. F. G. H. I. . Densidad o pesos especifico. Compacidad y porosidad. Humedad e inhibicin. Dureza y tenacidad. Frecuencia ssmica. Resistencia mecnica a la compresin y tensin. Grado de fisuramiento. Textura y estructura geolgica. Variabilidad. Coeficiente de expansin o esponjamiento

c. Propiedades Mecnica De Las RocasEstas propiedades referidas al comportamiento de las rocas al ser sometidas a esfuerzos mecnicos son normalmente determinadas en laboratorios mediante prensas y equipos especiales. Definen medidas o valores aplicables para tener un criterio previo sobre las condiciones de estabilidad de la roca despus de haber sido excavado, por lo que son difciles de correlacionar con los resultados de la voladura pero proporcionan un medio de comparacin entre diferentes rocas. A. B. C. D. E. F. G. Resistencia a la compresin (o carga por unidad de rea). Resistencia a la tensin. Radio de Poisson o radio de precorte. Modulo de Young o de elasticidad (E) Gravedad especfica. Friccin interna Velocidad de onda longitudinal (P, en m/s)

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3. Mecnica de RoturaProceso de FracturacinLa fragmentacin de rocas por voladura comprende a la accin de un explosivo y a la consecuente respuesta de la masa de roca circundante, involucrando factores de tiempo, energa termodinmica, ondas de presin, mecnica de rocas y otros, en un rpido y complejo mecanismo de interaccin.

Proceso de Detonacin de una Carga Explosiva*** ***** Onda de Choque ******** ********** Explosivo O de Tensin ************* sin reaccionar * * * * * * * * * * * * * * * ROCA NO ***************** ALTERADA ** ROCA* * * * * * * * * * * *