1- Ejemplo de VOLADURA Con Anfo
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VOLADURA EN TAJO ABIERTO
PROPIEDADES BASICAS DE LOS EXPLOSIVOS:
Tenemos la fuerza, velocidad de detonación, densidad, poder rompedor, presión de
detonación, sensibilidad, resistencia al agua y el volumen de los gases producidos durante
la explosión.
FUERZA, POTENCIA O EFECTO VOLADURA: Es la energía disponible en una
detonación, la fuerza depende del volumen de los gases formados y del calor.
PODER ROMPEDOR: Es la capacidad de triturar mediante el explosivo una roca en
pedazos relativamente pequeños.
VELOCIDAD DE LA DETONACIÓN de un explosivo, Cuanto mayor es la velocidad de
detonación tanto mayor es el poder rompedor.
DENSIDAD (expresada en términos del peso especifico): Es el cociente entre el peso
del explosivo y el volumen ocupado por el. Para los productos comerciales varia de
0,5 a 1,7. a mayor capacidad de rotura del explosivo.
PRESION DE DETONACION: Es el mejor indicador de habilidad de un explosivo para
quebrantar una roca dura.
RESISTENCIA AL AGUA: Es la capacidad de estar en contacto con el agua sin perder
su sensibilidad o eficiencia. Los productos gelatinosos, tales como dinamita
gelatinosa y papillas (¨slurries¨) tienen buena resistencia al agua; por el contrario, el
ANFO prácticamente no tiene resistencia.
HUMO TOXICO: Con detonación completa del explosivo se forma la cantidad
mínima de gases toxico. Pero, con detonación incompleta o quemado del explosivo,
la cantidad de gases aumenta mucho.
SENSIBILIDAD: por la sensibilidad de un explosivo con respecto a acciones extremas
se denomina la sensibilidad al golpe, rozamiento, calentamiento o inflamación. La
alta sensibilidad de un explosivo crea peligro durante la conservación, transporte y,
directamente, durante los trabajos. La sensibilidad demasiada baja de un explosivo
es indeseable, ya que exige un impulso inicial excesivamente potente.
DISPOSITIVOS DE DETONACION
Son aquellos destinados a iniciar, propagar o retardar la acción de las cargas explosivas se
pueden clasificar en iniciadores y retardos, mechas de encendido, cordones detonantes
y aparatos explosores.
INICIADORES
Son los que inician el arranque de la explosión de la carga principal, mediante estimulo de
una pequeña detonación.
ESPONJAMIENTO
Cuando se vuela una serie de taladros con un gran número de hileras o cuando las series
precedentes aun permanecen, una carga más potente es necesaria con el objeto de que la
roca ya quebrada sea empujada hacia delante y también pueda esponjarse al máximo.
FACTOR DE ROCA (C)
En las formulas de carga, el así llamado factor de roca, ha sido incluido. Este es la medida
de la resistencia de la roca a la voladura.
Este factor de roca tiene, en casos normales, el valor de 0.4 Kg./m3, pero puede variar
entre 0.2 (roca fácil de volar) y 1.2 (roca difícil de volar).
DENSIDAD DE ALGUNAS ROCAS:
ROCAS TM/m3
Sedimentarias:
Areniscas 2.592.72
Calizas 2.682.84
Eruptivas:
Granito 2.562.74
Gabro 2.893.09
NOMENCLATURAS:
ALTURA DEL BANCO: “K” (metros)
ESPACIAMIENTO “ E” (metros)
PIEDRA BURDEN O DISTANCIA DE MENOR RESISTENCIA: “ V” (metros)
DIAMETRO DEL TALADRO “ Db” (milímetros o pulgadas)
LONGITUD DEL TALADRO “ H” (metros)
SOBREPERFORACION “ U” (metros)
CARGA DE FONDO “ Lb” (Kg./m)
CARGA DE COLUMNA “ Lp” (Kg./m)
ESPACIAMIENTO: Las formulas de calcular cargas están basadas en un espaciamiento de
1.25 a 1.3 veces la distancia de menor resistencia (V).
DISTRIBUCION DE LA CARGA: Cuando se carga un taladro para voladura de banco, es
importante que el explosivo sea distribuido de manera correcta en el taladro, a fin de que
el efecto de voladura de los mejores resultados. Debido al hecho de que la roca es más
compacta en el fondo, una carga mas potentes allí necesaria a fin de que la porción de roca
pueda ser volada a nivel del fondo teórico.
La carga de fondo, la cual debe ser compacta, debe tener una altura de 1.3 veces la
distancia de menor resistencia (V).
Esto significa que la altura sobre el fondo teórico es = V, ya que también la sobre
perforación 0.3V es cargada con la carga del fondo.
La carga de columna debe tener una concentración de aproximadamente la mitad de la
carga de.
PARTICULARIDAES DE LA UTILIZACION DE EXPLOSIVOS EN PRECORTES
TÉCNICA DE USO
Casi todas las técnicas de voladura controlada, y en particular la de precorte consisten en
perforar una línea de barrenos que coincida con el plano final deseado como final en la
excavación, con el ángulo deseado. La característica peculiar del precorte es que este plano
de barrenos se dispara previamente a la voladura del macizo contiguo. Este tipo de voladura
implica un confinamiento extremo del explosivo, pues por definición no existen caras libres.
Es pues desaconsejable el uso de cargas espaciadas ya sean acopladas o desacopladas dentro
del barreno, tanto por razones teóricas de un pobre efecto de desacoplamiento como por
razones prácticas de facilidad de carga. Así pues es recomendable el uso de explosivo
continuo a lo largo del taladro.
En el precorte, se ha comprobado que no se forman grietas perpendiculares al barreno, en el
fondo del mismo. Este hecho es consecuencia de la no existencia de cara libre, lo que hace
necesaria esta carga concentrada y el que se necesite más barrenos (menores
espaciamientos).
En general, si se obtiene una excesiva sobreexcavación hay que disminuir la carga lineal.
Si lo que se obtiene es un contorno irregular se debe reducir el espaciamiento.
Como regla general, la fila de precorte ha de separase de la voladura principal una cierta
distancia que debe estar comprendida entre E/2 y V/2.
La iniciación de la fila de precorte debe hacerse instantáneamente..
Ejemplo:
Malla es 3m x 2m
Espaciamiento E, es 3m
La piedra o Burden (V) asciende a 2m,
La altura del banco (h) es 10m,
El diámetro de perforación (db) 3 pulg (76 mm),
Sobreperforación (U ) es 0,3V = 0,6m
La perforación del taladro será de 10,6 m (h + U);
La carga de fondo (Lb), 1,3V= 2,6m (V+U),
El atacado ocupa otros 3m, entonces: 2,6m + 3m=5,6m,
luego 10,6m – 5,6m= 5m de columna de carga
Fig. 1
En la mayoría de las minas a Tajo Abierto no utilizan carga de fondo por ser
mineralización en rocas suaves o semiduras. Entonces en nuestros cálculos utilizaremos
solo carga de columna utilizando anfo y booster como iniciador.
Ejemplo para sacar el costo de voladura de un banco con la malla de fig.2
Carga de columna
Carga de fondo
Columna de Explos.
Malla = 3m x 2m E = 3m ; V = 2m
6 filas de tal x 10 columnas de tal = 60 tal
1 fila de tal de precorte de ½ E = 20 tal
Fig 2
O del tal = 3” (76mm) r = 7.6 cm
Altura del banco (h) = 10m
Densidad de roca = 2.6 Ton/m3
Calculando cantidad de explosivos
Primeras filas:
Vtal = x carga explosiva (Lp+ Lb) = 3.14 x x 760 cm =
Vtal = 34 459,616
Vanfo/tal = 34 459,616 x 0,73 gr/ x 1 Kg/1000 gr = 25.2 Kg/tal
Volumen total de anfo de 6 primeras filas = 25.2 kg/tal x 60 tal = 1 512 Kg de Anfo
Precorte: malla = 1.5m x 1,5m total 20 tal
Vtal = 3.14 x x 400 cm = 18 136,64 x 0,73 gr/ = 13 240 gr
Vanfo/tal = 13,24 Kg/tal
Volumen total de anfo última fila (precorte) = 13,24 Kg/tal x 20 tal = 264,8Kg
VOLUMEN TOTAL DE ANFO EN LA VOLAD = 1 512 + 268,4 = 1 780,4 Kg
Volumen del booster = 80 x 0.5 lb x 1 Kg/2,2 lb = 18,2 Kg
TOTAL EXPLOSIVOS = 1 780,4 Kg + 18,2 Kg = 1798,6 Kg
Calculando volumen roto:
Volumen de roca roto/tal = B x V x h x droca = 3m x 2m x 10m = 60m3
60m3 x 2,6 Ton/m3 = 156 TC/tal
Toneladas roto 6 primeras filas roto: 156 TM/tal x 60 tal = 9 360 TC
Volumen= 60m3 x 60 tal = 3 600m3
Volumen roto última fila: 1.5m x 1.5m x 6m = 13.5m3 x 20 tal = 270m3
270m3 x 2,6 Tm3/m3 = 702 TC
TOTAL MINERAL ROTO: 9 360 + 702 Ton = 10 062 TC de mineral
VOLUMEN TOTAL ROTO: 270 + 3 600m3 = 3 870 m3
Costo de explosivos y accesorios:
Anfo : en 50 Kg de nitrato de amonio 1 galón de petróleo
Anfo: 0,80 $/Kg 0,80 $/Kg x 1 780,4 Kg = 1 424.3 $
1 Booster/tal de 1/2 libra 60 + 20 = 80 Booster x 3$ c/u = 240.0 $
Fanel de 12m Long 80 Fanel x 2,5 $ c/u = 200.0 $
Cordón detonante 5P 10 columnas x 12m = 120m
3 filas x 18m = 54m
18 x 10m = 180m
Total: 234m x 0,20 $/ml = 46.8 $
2 Mecha de Seg. (3ml) 2 x 0,80 $ (encapsulado) = 1.6 $
2 personas cargadores de explosivos 2 x 18 $ = 36.0 $
TOTAL 1948.7 $
Total Costo de Voladura = 1948.7 $
Costo del material roto/Ton = 1 948.7 $ ÷ 10 062 = 0,20 $/TON
Consumo de explosivos Kg/m3 = 1,798.6kg ÷ 3 870 m3 = 0.46kg/m3