voladuras perforaciones e inyecciones

7/26/2019 voladuras perforaciones e inyecciones

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temas: Voladuras, perforaciones e inyecciones.

1.- Cmo interviene las caractersticas geolgicas de los estratos rocosos en lavoladura ?

Las caractersticas ue presentan son las siguientes:

!strati"cacin:#lanos ue dividen a las capas o estratos de las rocas sedimentariasde iguales o diferentes caractersticas fsicas $litolgicas%& tam'i(nocurren en ciertos casos de disyuncin en rocas granitoides.)eneralmente ayudan a la fragmentacin.

!suistosidad:*andeamiento laminar ue presentan ciertas rocas metamr"casde grano "no a medio con tendencia a desprender l+minas. e

rompen f+cilmente.

ractura:!n las rocas, en las ue no ay despla/amiento, se presentan enforma perpendicular o paralela a los planos de estrati"cacin omantos en derrames gneos, con grietas de tensin $diaclasas%,grietas de enfriamiento $disyuncin% y otras. !l espaciamiento entreellas es varia'le y en algunos casos presentan sistemas comple0osentrecru/ados. La a'ertura, tam'i(n varia'le, puede o no contener

material de relleno.


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allas:racturas en las ue se presenta despla/amiento entre dos 'loues.

sualmente contienen material de relleno de grano "no $arcilla,pani/o, milonita% o minerali/acin importante para la minera. !nperforacin reducen los rangos de penetracin, y pueden apretar otra'ar a los 'arrenos. Las rocas son propicias a so're rotura $over'rea2, 'ac2 'rea2% 0unto a los planos de falla.

Presencia de pocas estructuras geolgicas o ampliamente separadas

#ueden ser una desventa0a para la fragmentacin por los siguientes motivos:

- 3nterrupcin de las ondas ssmicas o de tensin.- allas de con"namiento.- 4 menudo enormes variaciones en dure/a y densidad entre

los estratos $incompetencia%.- #reformacin de pedrones so'redimensionados.- opladura de taladros por escape de gases.- !n perforacin, menor rango de perforacin y desviacin cuando no se

perfora perpendicularmente al 'andeamiento.

Estructuras apretadas o muy continuas

5ormalmente son una venta0a, me0or transmisin de las ondas de tensin con

me0or fragmentacin y control del disparo. Las rocas con 'a0a resistencia 0untocon 'andeamiento apretado, con las lutitas y esuistos presentan 'uena


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fragmentacin. 4lgunos aspectos t(cnicos pueden 'a0ar costos en estascondiciones:

- !6plosivos y ce'os de menor velocidad y densidad son efectivosen estas rocas $areniscas, lutitas, esuistos, etc.%.

- 7iempos de intervalo m+s largos resultan m+s efectivos para eldespla/amiento y son favora'les para reducir las vi'raciones.

- e consiguen mayores rangos de velocidad de perforacin.

Estratifcacin plana u horizontal

!structuras predeci'les.

- La perforacin perpendicular a estratos ori/ontales reduce lapro'a'ilidad de ue se tra'en o agarren los 'arrenos.

- Los taladros son verticales y rectos ya ue estos planos no afectan pordesviacin.

- !n estas condiciones son facti'les de aplicar opciones t(cnicas enmallas, inclinacin de taladros y sistemas de inclinacin para me0orar lavoladura. #or otro lado estratos o discontinuidades en +ngulo puedendesviar los taladros.

Rumbo y buzamiento de estratos y allas

!l rum'o indica la direccin de la estructura $con relacin a los puntos cardinaleso norte geogr+"co% y el 'u/amiento el +ngulo de inclinacin con respecto ala ori/ontal. 4m'os indican cuando o no los taladros atravesar+n perpendicularo transversalmente a las estructuras.

8um'o:

1. 8um'o en +ngulo con la cara li're.

racturas o fallas en +ngulo con la cara li're

contri'uyen a me0or fragmentacin con acepta'le rotura "nal y roturaacia atr+s $'ac2 'rea2%, 'uena condicin para voladura.

9. 8um'o perpendicular a la cara li're.

ractura o fallas perpendiculares a la cara li're $entre los espaciamientosde taladros% tienden a contri'uir con rotura de 'loues, poca rotura "nal yconsidera'le rotura acia atr+s& mala condicin para voladura.

. 8um'o paralelo a la cara li're.


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allas y fracturas provocan fracturamiento so'redimensionada, malarotura "nal pero generalmente na pared posterior esta'le& mala condicinpara fragmentacin por voladura.

!fectos negativos en la performance de la voladura:

o 8oca con estructuras complicadas.o ;onas de incompetencia.o 8ocas con /onas competentes intercaladas con /onas

incompetentes.

*u/amiento

1. #erforacin y voladura con el 'u/amiento a favor.

!n este caso se puede esperar lo siguiente: mayor rotura acia atr+s,ya ue la gravedad tra'a0a contra la operacin de voladura.


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Estructuras Inestables

!n mucas canteras y ta0os a'iertos, por ra/ones geolgicas y de esta'ilidad detaludes se presentan pro'lemas de desli/amientos de diferentes tipos yproporciones, ue comprometen la seguridad de las operaciones. !stosdesli/amientos est+n vinculados a fallamiento, presencia de agua, roca alteradao descompuesta, presencia de material arcilloso, taludes de 'anueo muyempinados ue crean /onas crticas, etc. $e0emplos en los gr+"cossiguientes%.!n estas /onas crticases necesario controlar las vi'raciones generadas por voladura, empleandodetonadores de retardo con perodos de > a 1 ms entre taladros, limitar la cargae6plosiva total $factor de carga% y disparar tantas de pocos taladros, para evitar

incrementar su despla/amiento. )eneralmente las voladuras son monitoreadascon sismgrafos para controlar el nivel de vi'raciones y efectuar los a0ustes detiempo y carga necesarios.

Estructuras en trabajos subterrneos

Las mismas consideraciones so're estructuras geolgicas se aplican en tra'a0osde su'suelo. Caso especial son los t@neles, galeras, rampas y piues donde lossistemas de fracturas dominantes afectan a la perforacin y voladura. Lossistemas dominantes clasi"cados con relacin al e0e del t@nel son tres:

a% istema de fracturas y 0untas perpendiculares al e0e del t@nel.


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#or lo general se esperan los me0ores resultados de voladura en estascondiciones.

'% istema de fracturas o 0untas paralelas al e0e del t@nel $planos a6iales%

!n estas condiciones a menudo resultan taladros uedados $tacos o'ootlegs% de distintas longitudes y e6cesivamente irregulares condicionesen la nueva cara li're.

c% istema de fracturas o 0untas en +ngulos varia'les con relacin al e0e delt@nel $eceln%

!n estos casos usualmente los taladros de un Aanco tra'a0an me0or uelos del otro. #uede decirse ue los del lado favora'le tra'a0an Ba favor del'u/amiento.

La situacin real a veces se complica cuando estos sistemas $y sus

su'sistemas% se intercalan, di"cultando la perforacin y facilitando la fugade gases, aunue la fragmentacin puede ser menuda.

sualmente las fracturas espaciadas generan 'olones mientras ue lasapretadas producen fragmentacin menuda. !n el primer caso los taladrosreuieren cargas concentradas de alto impacto y velocidad, mientras ue en elsegundo se pre"ere e6plosivos lentos, menos trituradores pero m+s impulsores.

9.- )ra"ue diseDor de voladura para:

E'ras viales.

ormacin de taludes rocosos con difcil estrati"cacin.

Voladura para canales.

Voladura para canteras.

Voladura para arranue en un [email protected]

Voladura para acondicionamiento de un terreno para una ur'ani/acin y/onas de parue

.- Faga un listado de e6plosivos ue se utili/an en la actualidad para acervoladuras, donde indiue el nom're del e6plosivo, composicin umica, supontecia e6plisiva y el peligro de su manipulacin.!6plosivos

5itrato 4rmnico


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!l 5itrato 4mnico $5FG5E% es una sal inorg+nica de color'lancocuya temperaturade fusines 1H,HIC. 4isladamente, no es un e6plosivo, puesslo aduiere tal propiedadcuando se me/cla con una peueDa cantidad de uncom'usti'le y reacciona violentamente con (l aportando o6geno. renteal aireue contiene el 91J de o6geno, el 54 posee el HJ.

La densidad del 54 poroso o a granel es apro6imadamente ,> gKcm, mientrasue las densidades de las partculas del 54 no poroso se acercan a la de loscristales $1,9 gKcm%, pero con valoresalgo inferiores $1,G -1,GM gKcm% de'idoa la microporosidad.

!l 54 de mayor densidad no se emplea de'ido a ue a'sor'e peor alcom'usti'le y por lo tanto reacciona m+s lentamente con (l en el proceso dedetonacin.

5ormalmente, el 54 utili/ado tiene una microporosidad del 1MJ, ue sumada ala macroporosidad se eleva al MGJ.

!l 54 es completamente esta'le a temperatura am'iente, pero si se calienta porencima de 9IC en un recipiente cerrado puede llegar a detonar. La presenciade compuestos org+nicosacelera la descomposicin y 'a0a la temperatura a lacual (sta se produce. 4s con un ,1J de algodnel 54 empie/a adescomponerse a los 1HIC.

45E

Cualuier sustancia com'usti'le puede usarse con el 54 para producir un agentee6plosivo. !n !stados nidos a "nales de los aDos M se emplea'a polvo decar'n pero, posteriormente, fue sustituido por com'usti'les luidos ya ue seconseguan me/clas m+s ntimas y omog(neas con el 54.

!l productoue m+s se utili/a es el gasoil, ue frente a otros luidos como lagasolina, el 2eroseno, etc., presenta la venta0a de no tener un punto devolatilidad tan 'a0o y, por consiguiente, menor riesgode e6plosiones de vapor.

#roduciendo unas N9 OcalK2g, ue puede ser inferior en los productoscomerciales seg@n el contenido en materias inertes, y un volumen de gasesdeN 1. La me/cla esteuiom(trica corresponde a un NM,J de 54 y un M,J degas - oil, ue euivalen a , litros de (ste @ltimo por cada M 2g de 54.

Las caractersticas e6plosivas del 45E varan tam'i(n con la densidad.Conforme (sta aumenta la velocidad de detonacin se eleva, pero tam'i(n esm+s difcil conseguir la iniciacin.

#or encima de una densidad de 1,9 gKcm el anfo se vuelve inerte no pudiendo

ser detonado o aci(ndolo slo en el +rea inmediata al iniciador. !l tamaDo delos gr+nulos de 54 inAuye a su ve/ en la densidad del e6plosivo.
http://www.monografias.com/trabajos5/colarq/colarq.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos/termodinamica/termodinamica.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos54/modelo-acuerdo-fusion/modelo-acuerdo-fusion.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos16/romano-limitaciones/romano-limitaciones.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos/aire/aire.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/nuevmicro/nuevmicro.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos10/clorofa/clorofa.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos29/algodon-peruano/algodon-peruano.shtml#introhttp://www.monografias.com/trabajos12/elproduc/elproduc.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos13/ripa/ripa.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos13/termodi/termodi.shtml#teohttp://www.monografias.com/trabajos/termodinamica/termodinamica.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos54/modelo-acuerdo-fusion/modelo-acuerdo-fusion.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos16/romano-limitaciones/romano-limitaciones.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos/aire/aire.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/nuevmicro/nuevmicro.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos10/clorofa/clorofa.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos29/algodon-peruano/algodon-peruano.shtml#introhttp://www.monografias.com/trabajos12/elproduc/elproduc.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos13/ripa/ripa.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos13/termodi/termodi.shtml#teohttp://www.monografias.com/trabajos5/colarq/colarq.shtml


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4s, cuando el anfo se reduce a menos de 1 mallas su densidad a granel pasaa ser ,H gKcm, lo ue signi"ca ue si se uiere conseguir una densidad normalentre ,> y ,>M gKcm para alcan/ar unas 'uenas caractersticas de detonacinser+ preciso vi'rarlo o compactarlo.

#ara uso en o'ras civiles y en minera, se dividen en dos categoras:

4. 4ltos e6plosivos sensi'les al fulminante 5I>

a. =inamitas

4ltos e6plosivos mayormente compuestos por un elemento sensi'ili/ador$nitroglicerina u otro (ster esta'ili/ado con nitrocelulosa%, com'inada conaditivos portadores de o6geno $nitratos% y com'usti'les no e6plosivos$arina de madera%.

Las dinamitas con mayor contenido de nitroglicerina y aditivosproporcionan alto poder rompedor y 'uena resistencia al agua, siendotpicamente Bfragmentadoras o Btrituradoras. !n el otro e6tremo uedanlas de menor contenido de nitroglicerina y mayor proporcin de nitratos,por lo ue tienen menor efecto 'risante, pero mayor volumen y e6pansinde gases mostrando mayor capacidad Bempu0adora o volteadora.

!l porcenta0e de nitroglicerinanitrocelulosa se estima entre y MJcorrespondiendo el resto a los o6idantes y dem+s aditivos.

Caractersticas:

- ensi'les al fulminante 5P H, > y otros iniciadores como el cordndetonante, directamente.- 4ltas densidades, de 1,M asta 1,M gKcm- !levadas velocidades de detonacin, entre M y H mKs.- )ran resistencia al agua y esta'ilidad umica.- Larga vida @til en almacena0e adecuado $self life: m+s de un aDo%.-


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)elatina !special M, )elatina !special N, )elignita y )elatina!6plosiva $con densidades de 1, a 1,M gK cm y velocidades de M a H M mKs% de consistencia pl+stica, elevado poder triturador pararocas duras y gran resistencia al agua para tra'a0os su'acu+ticos.

9. emigelatinas

eme6sa GM, eme6sa H, eme6sa HM y eme6sa > $con densidadesde 1,> a 1,9 gKcm y velocidades de M a G M mKs%, deconsistencia granular o pulverulenta, adecuada para rocas semiduras y@medas.

. #ulverulentas

!6adit GM y !6adit HM con densidades de 1,9 y 1,M gKcm yvelocidades de G y H mKs%, de consistencia granular "na,

adecuada para rocas fria'les, 'landas, en taladros secos.

'. !6plosivos acuosos

1. !6plosivos idrogel $sensi'les al fulminante%

Los idrogeles est+n constituidos por una fase continua, ue es unasolucin acuosa de sales o6idantes saturada a temperatura am'iente ygeli"cada por gomas idrosolu'les& y por una fase dispersa departculas slidas, gotitas luidas, o am'as. Cuando contienen una

materia e6plosiva disuelta en agua, como el nitrato, demonometilamina o mononitrato de etileno glicol, son cali"cados comoBe6plosivo idrogel, sensi'le al fulminante $como la dinamita pero sinnitroglicerina-nitrocelulosa%.

!stos e6plosivos son de te6tura "na, glutinosa y muy resistentes alagua.

7ienen alta velocidad de detonacin $ H a M 9 mKs% y 'risance,pero su simpata es m+s suscepti'le a fallas por causas e6ternas uelas de las dinamitas.

na limitacin com@n a todos los idrogeles es su densidad decartuco, ue no de'e ser mayor de 1,9M gKcm& de lo contrariopueden perder su capacidad de detonar.

9. !mulsiones e6plosivas $sensi'les al fulminante%

Las emulsiones e6plosivas son de tipo inversado Bagua en aceite,componi(ndose de dos fases luidas, una continua, '+sicamenteconstituida por una me/cla de idrocar'uros y otra dispersa, ue sonmicrogotas de una solucin acuosa de sales o6idantes, con el nitrato deamonio como principal componente. #or su naturale/a aerfo'a seace necesario emplear micro'ur'u0as de aire en micro esferas devidrio, como regulador de densidad y de la sensi'ilidad al iniciador$eventualmente perlita o compuestos gasi"cantes%.


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!ntre las emulsiones sensi'les o e6plosivos emulsin& !Q4 fa'rica laeme6sa-! HM y eme6sa-! > presentada en cartucos de papelpara"nado, de peueDo di+metro $de 99 mm o m+s% y el !6agel-! HM y!6agel-! > presentada en manga pl+stica especial, de peueDo amediano di+metro $de 9M mm o m+s%.

us venta0as son su alta velocidad y potencia, e6celente resistencia alagua, menor sensi'ilidad en manipuleo y el ser inodoras $no producencefalea%. on pues ideales para taladros inundados y para roca dura,competente.

us desventa0as son su menor capacidad de transmisin encondiciones adversas en el taladro, su sensi'ilidad al iniciador y susimpata son m+s suscepti'les a fallas.

us densidades est+n entre 1,1 y 1,1N gKcm y sus velocidades entre

G > y M 9 mKs

*. 4gentes de voladura, no sensi'les al detonador

a. 4gentes de voladura acuosos $Ratergels%

1. Fidrogeles o slurries

Los idrogeles e6entos de materia e6plosiva propia en su composicinno reaccionan con el fulminante y se cali"can como Bagentes de

voladura idrogel, slurries o papillas e6plosivas, reuiriendo de unce'o refor/ado o primer-'ooster para arrancar a su r(gimen dedetonacin de velocidad esta'le& de lo contrario, no arrancan o loacen a 'a0o r(gimen con velocidades transientes dando 'a0orendimiento energ(tico, ra/n por la ue en un principio tam'i(n se lesdenomina'a e6plosivos de seguridad.

us cualidades principales son:

- 4lta velocidad de detonacin y alta densidad ue les dan enormepoder rompedor y elevada resistencia al agua, por lo ue resultane6celentes sustitutos del 45E.

- u aplicacin est+ dirigida mayormente a taladros de mediano agran di+metro en ta0os a'iertos, tanto como carga de fondorefor/ador para taladros muy con"nados y para nivelacin de pisos,o como carga completa para taladros con agua.

- u te6tura es omog(nea, viscosa, relativamente ligosa, lo ue lespermite contenerse adecuadamente en taladros altamente"surados, sin p(rdidas por "ltracin.

- !Q4 produ0o su ampliamente conocida y e6perimentada lnea delurre6 G y lurre6 H encartucada en mangas de HM mm dedi+metro o m+s, cuyas densidades son de 1,1M a 1, gKcm, susvelocidades de G 9 a M 1 mKs y su presin de detonacin de M>a >9 2'ar $45E: GM 2'ar, tomada como patrn%.

9. !mulsiones


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!n forma similar, los agentes de voladura emulsin carecen de unelemento e6plosivo en su composicin $eventualmente se sensi'ili/ancon micro esferas% por lo ue tam'i(n reuieren ser detonadas con unce'o refor/ador de alta presin de detonacin. 4 diferencia de losidrogeles su viscosidad puede ser graduada desde una emulsinluida similar a una lece de magnesia asta una viscosidadseme0ante a una margarina, lo ue permite su carga al taladro, tantoen forma encartucada como a granel mecani/ada, por 'om'eo directoal fondo del mismo para despla/ar al agua.

na venta0a importante es su facilidad de me/cla con el 45E paraformar 45E pesado.

. 4gentes mi6tos $emulsinK45E o 45Es pesados%

on me/clas de emulsin y 45E en diferentes proporciones, ue

permiten:

1I. *a0ar el costo y potencia de una emulsin pura, para voladura enrocas difciles, secas o @medas.

9P. =arle resistencia al agua al 45E, al saturar con emulsin losespacios li'res entre los prills o perlas del nitrato.

!stos 45Es pesados se pueden preparar en diferentes relaciones deacuerdo a los reuerimientos de la voladura y la presencia de agua,entre 1J a NJ de emulsin y la diferencia 45E, siendo los ratiosm+s difundidos -, M-M, H-G y >-9.

!Q4 los proporciona encartucados en mangas de polietileno-polipropileno con la denominacin lurre64#, en la relacin de me/claue se reuiera, e0emplo: lurre6-4# > y lurre6-4# H con densidadesde 1,9H y 1,9> gKcm y velocidades de M H a M G mKs.

'. 4gentes de voladura 5C5 granulares, secos, 45E y similares

!n su generalidad se componen de nitrato de amonio sensi'ili/ado por unagregado org+nico, luido o slido generalmente no e6plosivo. !l nitratode'e ser perlado y su"cientemente poroso para garanti/ar la a'sorcin y

retencin del agregado com'usti'le.

!stos poros act@an como elementos sensi'ili/adores en su detonacin.on insensi'les al detonador 5P > y reuieren de un ce'o en(rgico paraarrancar.

u velocidad de detonacin es relativamente 'a0a por lo ue son poco'risantes, pero la natural lentitud de su reaccin les permite generar un'uen volumen de gases, por lo ue son preferentemente e6pansores oempu0adores.

u mayor limitacin es la nula resistencia al agua. 4lgunas me/clas de

'a0a densidad, detonan en 'a0o r(gimen de velocidad y presin.


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!l e0emplo m+s tpico es el 45E convencional $NG,GJ nitrato de amonio -M,HJ fuel oil 5P 9% con 9 M a mKs de velocidad y GM 2'ar depresin. !n ocasiones se trata de me0orar las performances del 45EaDadi(ndole aluminio u otros aditivos, resultando por e0emplo el 45E-4L,el 45E y otros, ue aun as tienen limitaciones en resistencia al agua.

!Q4 comerciali/a sus agentes de voladura granulares secos 'a0o ladenominacin comercial !6amon-# y !6amon-V, en sacos de polipropilenocon 'olsa interior de polietileno, de 9M 2g netos. u densidad es de ,>MgKcm, su velocidad de detonacin de 9 > a mKs y su presin dedetonacin de M y H 2'ar. Contienen aditivos antiest+ticos para elcarguo neum+tico.

Los e6plosivos de uso industrial empleados en voladura de rocas act@ancon 'ase en una reaccin fsicoumica de com'ustin muy r+pida uecomprende a tres elementos: o6idante, com'usti'le y sensi'ili/ador. !lo6idante proporciona o6geno al com'usti'le para arder y generar umo,

vapor de agua, ceni/as y calor en forma convencional y es elsensi'ili/ador el ue en cierta forma act@a como un incentivador paraacelerar la reaccin al nivel de e6plosin, incrementando enormemente latemperatura con lo ue los umos y gases so'recalentados tienden ae6pandirse casi instant+neamente para producir los efectos de trituraciny despla/amiento de la roca.

!s interesante o'servar ue el nitrato de amonio es el o6idante com@n delos cuatro, en diferentes estados $en gr+nulos, molido o en solucin%com'in+ndose eventualmente con otros nitratos o sales, mientras ue elsensi'ili/ador puede ser un alto e6plosivo molecular como lanitroglicerina, un polvo met+lico, aminas o el aire contenido en los porosde los gr+nulos de nitrato o en las microesferas de vidrio, ue al sercomprimido adia'+ticamente por la onda de coue del iniciador seinAama y genera puntos calientes $ot spots% ue producen la detonacindel e6plosivo.


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