Dilución por voladura subterránea

Luis Damián Barrera Palacios

Objetivos• Mostrar el impacto de la dilución.• Demostrar la relación entre la dilución y la voladura.• Determinar la calidad de un macizo.• Diseñar un túnel.• Determinar la estabilidad de una obra.• Dimensionar un rebaje• Determinar el desprendimiento de las tablas

Dilución por voladura

“Reducción en ley por la cantidad de material por debajo de la ley mínima de corte, o estéril que se mezcla con el mineral económico.”

“El envío de esteril a la plana es más costoso que el envío de una tonelada de mineral al jal.”

Factores que causan dilución• Falta de paralelismo en la barrenación.• Extracción de tepetate al rezagar.• Calidad del relleno• Descontrol de desbordes• Diseño de plantilla

Consecuencias• Se reflejan en el costo de:• Acero• Explosivos• Acarreo• Reactivos• Energía • Reducción de la vida de la presa

Sistema Q del NGI• Q’• Donde: • Jn=Número de sistemas de fallas.• Jr =Número de rugosidad de los planos de fallas.• Ja =Número de alteración de las fallas.

RQD• Estimación de calidad del macizo rocoso, a partir de perforaciones

rotativas con extracción de testigos.

Número de sistemas de fallas JnPropiedades de la roca Valor

Roca Masiva 0.5 - 1

Una familia de diaclasas 2

Idem con otras diaclasas ocasionales 3

Dos familias de diaclasas 4

Idem con otras diaclasas ocasionales 6

Tres familias de diaclasas 9

Idem con otras diaclasas ocasionales 12

Cuatro o mas familias, roca muy fracturada 15

Roca triturada 20

Indice de Rugosidad JrValor

Diaclasas rellenas 1

Diaclasas limpias:

Discontinuas 4

Onduladas rugosas 3

Onduladas lisas 2

Planas rugosas 1.5

Planas lisas 1

Lisos o espejos de falla:Ondulados 1.5Planos 0.5

Indice de alteración JaValor

Diaclasas de paredes sanas 0.75 - 1

Ligera alteración 2

Alteraciones arcillosas 4

Con detritos arenosos 4

Con detritos arcillosos preconsolidados 6

Idem poco consolidados 8

Idem expansivos 8 - 12

Milonitos (productos de trituración) de roca y arcilla

6 - 12

Milonitos de arcilla limosa 5Milonitos arcillosos gruesos 10 - 20

Calidades según el sistema QClasificación de calidades Q

Excepcionalmente malo < 0.01

Extremadamente malo 0.01 - 0.1

Muy malo 0.1 - 1

Malo 1 - 4

Medio 4 - 10

Bueno 10 - 40

Muy bueno 40 - 100

Extremadamente bueno 100 - 400

Excepcionalmente bueno >400

Numero de estabilidad de Mathews

• Q’= Calidad de la roca• A = Factor de esfuerzos de roca• B = Ajuste por orientación de fallas• C = Factor de ajuste por efecto de gravedad

Factor A• Refleja los efectos actuantes sobre las caras libres.• Es determinado a partir de la resistencia compresiva no confinada de

la roca y el esfuerzo actuante paralelo a la cara expuesta.

• =Resistencia a la compresión uniaxial• = Esfuerzo compresivo inducido.

Factor B• Mientras el ángulo entre el plano de falla y la superficie sea mas

pequeño será mas fácil una ruptura por efecto de la voladura.• Cuando este ángulo se aproxima a 0 ocurre un ligero incremento de la

resistencia, los bloques actúan como vigas. • 90° 1.0• 60° 0.8• 45° 0.4• 20° 0.3• 0° 0.5

Factor C• Se refiere al lajamiento y caída de fragmentos por efecto de la

gravedad, esta en función de la inclinación de la frente de explotación.• C=8-6cos(α)• α= inclinación.

Radio hidraulicoMuchas técnicas empíricas de diseño están basadas en lo que se conoce como radio hidráulico o span de la abertura.

Determinacion de la estabilidad

Gráfico de estabilidad

ELOS• Equivalent Linear Overbreak/Slough, ELOS • Método practico para recolectar información

para la variable de estabilidad.• El ELOS es una variable constante, así que es

más fácil de llevar a modelos matemáticos.• Relaciona el volumen de tepetate de la

superficie del rebaje y altura rebaje x longitud de perforación de la pared

𝐸𝐿𝑂𝑆=Ro𝑐𝑎𝑑𝑒𝑠𝑝𝑟𝑒𝑛𝑑𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑙𝑎𝑠 𝑡𝑎𝑏𝑙𝑎𝑠altura   rebaje   x   longitud   de   perforaci ón   en   la   pared  

Estimación de ELOS

Modelo• Q’

• N vs Hr• Determinación de ELOS• Gráfico de comparación de la dilución

Secuencia del modelo• Propiedades del Macizo y planos de falla• Dimensiones del rebaje• Efectos actuantes sobre el macizo• Determinación de estabilidad• Equivalente lineal de sobre excavación o desprendimiento (ELOS)• Calculo de la dilución• Efecto de la dilución

Gráfica de estabilidad=(SI(Datos!F9>=((0.001*(Datos!C15^4))+(0.0042*(Datos!C15^3))+(0.2184*(Datos!C15^2))+(0.214*Datos!C15)-1.6768)

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