Expositor : Ing. Daniel Arcos Valverde Ayacucho, Enero del 2008
PERFORACIÓN
El principio de la perforación se basa en el efecto mecánico de percusión y rotación, cuya acción de golpe y fricción producen el astillamiento y trituración de la roca. Su propósito es abrir en la roca huecos cilíndricos denominados taladros y están destinados a alojar al explosivo y sus accesorios iniciadores.
CONDICIONES DE PERFORACIÓN
Para conseguir una voladura eficiente la perfor per foraci ación ón es muy muy impor importan tante te así así com como o la selección del explosivo, este trabajo debe efectuarse con buen criterio y cuidado. La calidad de los taladros que se perforan están determinados por cuatro condiciones: diámetro, longitud, rectitud y estabilidad.
CICLO BÁSICO DE EXCAVACIÓN El ciclo básico de una excavación comprende la perforación y voladura. La secuencia es la siguiente: • Perforación de taladros. • Cebado y carga de explosivo. • Amarre del sistema de iniciación. • Disparo. • Evacuación de humos,ventilación,desatado, control de estabilidad para la evaluación del material volado. • Evacuación del material volado.
ESQUEMAS DE DIACLASADO
ESQUEMAS DE DIACLASADO
PARTES DEL FRENTE Para efectos de voladura el frente de pequeña a mediana envergadura se divide en tres áreas: 1. Corte o arranque. 2. Núcleo o destroza. 3. Corona o contorno. Secuencia de rotura que sigue el disparo: Corte
Núcleo
Contorno
DESARROLLO DEL BANCO ANULAR 3 2
4
1
5
3 2
4
1
5
1
2
3
4
5
NOMENCLATURA DE TÚNEL CONTORNO NÚCLEO
c b
TÚNEL SIMPLE
a
CORTE O ARRANQUE
c
c
b b a
a B
BANCO
PISO DEL TÚNEL (CRESTA DEL BANCO)
B
TÚNEL EN DOS ETAPAS
CORTES O ARRANQUES La función del arranque es formar la primera cavidad en el frente cerrado de una rampa, creando así una segunda cara libre para la salida de los demás taladros, transformandose en un “banco anular”. El arranque requiere en promedio 1.3 veces mas de carga por taladro para desplazar el material triturado.
MÉTODOS DE CORTE Los tipos de trazos de perforación para formar una nueva cara libre ó cavidad de corte, son dos: 1. Cortes con taladros en ángulo o cortes en diagonal. 2. Cortes con taladros en paralelo.
CORTE EN CUÑA O EN “V” (WEDGE CUT)
A
60°
A
A´
A´
CORTE EN PARALELO A
A
A´
A´
EJEMPLOS DE CORTE QUEMADO
a
b
c
d
EJEMPLOS PARA LIMITAR EL EFECTO DE SIMPATIA ENTRE LOS TALADROS
a
b
c
TRAZOS DE ARRANQUE PARA TÚNELES
LEYENDA TALADRO CARGADO TALADRO DE ALIVIO
DISTANCIA ESTIMADA DEL ALIVIO AL PRIMER TALADRO DE ARRANQUE
B
B = 1,5 a 1,7 Donde es el diámetro mayor
ESQUEMA GEOMÉTRICO GENERAL DE UN CORTE DE CUATRO SECCIONES CON TALADROS PARALELOS B4
D1
B3
B1
D2
B3 B2
SECCION DEL CORTE
VALOR DEL BURDEN
PRIMERA
B1 = 1,5 * D1
SEGUNDA TERCERA CUARTA
B2 = B 1 * 2 B3= 1,5 * B 2 * 2 B4 = 1,5 * B 3 * 2
LADO DE LA SECCION B1 * 2 1,5 * B2 * 2 1,5 * B3 * 2 1,5 * B4* 2
DISTANCIA ENTRE TALADROS Normalmente varían: arranque de 15 a 30 cm , ayudas de 60 a 90 cm y en los cuadradores de 50 a 70 cm. Como regla práctica se estima una distancia de 2 pies (60 cm) por cada pulgada del diámetro de la broca. Los taladros periféricos (alzas y cuadradores) se deben perforar a unos 20 a 30 cm del límite de las paredes del túnel, para facilitar la perforación y para evitar la sobre rotura, en voladura normal.
En los taladros paralelos, es necesario perforar los del techo y piso con cierto ángulo. Si estos ángulos se exageran los resultados serán negativos por sobrerotura.
ERRORES PERFORACIÓN • HUECO DE ALIVIO DE DIÁMETRO MUY PEQUEÑO
• DESVIACIONES EN EL PARALELISMO AVANCE
ERRORES PERFORACIÓN • ESPACIAMIENTOS IRREGULARES ENTRE TALADROS
• IRREGULAR LONGITUD DE LOS TALADROS AVANCE
ERRORES PERFORACIÓN • INTERSECCION ENTRE TALADROS AVANCE SOBRECARGA
SIN CARGA • SOBRECARGA (EXCESIVA DENSIDAD DE CARGA) SOBRECARGA
LA MALLA DEL FONDO DEBE DE SER IGUAL A LA MALLA DEL FRENTE
TAJEOS DE MINA • CON TALADROS SOBRE CABEZA INCLINADOS
TEMPORIZACIÓN: EFECTOS DE LA SALIDA SECUENCIAL ARRANQUE PARALELO
14
15 7
4
16 6
10
11 2
FRENTE
3 1 5
12 8 18
CORTE LONGITUDINAL
13 9
17
14 15 y 16 4 10 y 11 1 2y3 1 12 y 13 5 8 y 9 17
19
SALIDA DEL ARRANQUE
TEMPORIZACIÓN: EFECTOS DE LA SALIDA SECUENCIAL
ARRANQUE ANGULAR
10
11 6
FRENTE
13 17
7
4
2
3
1
9
19
12
5 15
8 16
14 18 20
10 11 y 12 4, 6 y 7
CORTE LONGITUDINAL
1 1 5, 8, 9, 17 y 18 15, 16, 19 y 20
SALIDA DE ARRANQUE
Taco Inerte (Detritus) Efecto Mecánico: Una adecuada longitud de taco, genera mayor oposición al desplazamiento o salida de los gases.
CARGA EXPLOSIVA
Al utilizar los detritus como taco inerte podemos aprovechar la forma irregular que tienen, para distribuir las fuerzas horizontales, provenientes de la detonación; en fuerzas verticales e inclinadas, produciendo así que dichas fuerzas hagan presión sobre las paredes del taladro. Generando resistencia a la salida de los gases y como consecuencia aumentar la energía de impacto sobre la roca
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VOLADURA
ALMACENAMIENTO 1. Deben efectuarse solo en polvorines autorizados según normas oficiales, cumpliendo con las siguientes recomendaciones:
Deben ser inaccesibles a personas extrañas y vigilados.
Deben estar a distancias prudenciales de otras instalaciones para evitar explosiones o daños por simpatía.
Estando prohibido almacenar juntos explosivos y accesorios deben haber polvorines para ambos.
Esta prohibido almacenar explosivos o accesorios con otros materiales o insumos ajenos a ellos.
Durante el transporte de explosivos y accesorios de voladura de Polvorines o Bodegas de Mina a los frentes de trabajo:
Detonación fortuita por maltrato. Abandono de explosivos Robos. Manipulación por personas inexpertas.
ANFO ( = 45 mm) Exadit ( = 22 mm)
1m Emulsión ( = 22 mm)
Para un taladro de
Semexsa 80 ( = 22 mm)
= 45 mm
Carguío de frente con el uso de explosivos muy POTENTES con espaciadores.
Voladura Controlada Minimiza el daño al macizo rocoso Estabilidad después del disparo
Influencia entre 0,20 y 0,50 m
Incidencia de los costos Costos previos a la voladura
Perforación Explosivos Seguridad / Ventilación
Costos posteriores al disparo
Avance Sobrerotura / Dilución Voladura secundaria Seguridad: sostenimiento ventilación Carguío y transporte Chancado y molienda Recuperación metalúrgica
VENTILACION
ORIGEN DE LOS GASES DE MINA USO DE EXPLOSIVOS Toda voladura origina, en mayor o en menor grado, gases tóxicos producidos por las diversas reacciones químicas que ocurren durante una explosión. El uso del ANFO, por ejemplo, genera diversos óxidos de nitrógeno los mismos que aún en bajas concentraciones pueden resultar de necesidad mortal.
MAQUINAS DE COMBUSTION INTERNA Pueden liberar gran cantidad de contaminantes, como el NOx, CO, etc., y esto es mayormente por la falta de mantenimiento o por la altitud en la cual esta la maquina.
GASES DE ESTRATOS Son gases que existen dentro de las estructuras rocosas del yacimiento y que, al entrar en. Contacto con una labor minera, pueden producir grandes concentraciones de gases tóxicos.
RESPIRACION HUMANA Cada persona exhala anhídrido carbónico (CO2) y si realiza una actividad física intensa la cantidad de anhídrido carbónico producida será mayor.
COMPUESTO
FÓRMULA
DENSIDAD
MONOXIDO DE CARBONO LMP máximo 29 mg/m3 ó 25 ppm.
CO
0.97
GAS INCOLORO, INODORO E INSIPIDO, SE LE UBICA EN LAS PARTES ALTAS DE LA LABOR.
1.53
GAS INCOLORO, SABOR LIGERAMENTE ACIDO, SE LE UBICA A PARTIR DE LA PARTE MEDIA HACIA DEBAJO DE LA LABOR
1.78
GAS INCOLORO EN CONCENTRACIONES BAJAS, EN ALTAS TOMA UN COLOR PARDO. SE UBICA EN LAS PARTES BAJAS DE LA LABOR
2.00
GAS INCOLORO, SOFOCANTE, DE OLOR A HUEVOS PODRIDOS, SE PRRESENTA EN MENOR PROPORCION Y ESTA REFERIDO A LOS CARGADORES DE BATERIA .
DIOXIDO DE CARBONO CO2 LMP máximo 9000 mg/m3 ó 5000 ppm.
GASES NITROSOS NO2 Y NO3
LMP máximo 07 mg/m3 ó 5 ppm.
GASES SULFUROSOS LMP máximo 5 ppm.
SO2
OBSERVACIONES
DISTRIBUCION ESQUEMATICA DE LOS GASES POR SU DENSIDAD (AMBIENTE SIN VENTILACION)
Altitud (msnm)
Cantidad mínima de aire necesaria por hombre (m³/min)
Hasta los 1500
3
De 1500 a 3000
4
De 3000 a 4000
5
Sobre los 4000
6
En el caso de emplearse equipo diesel, la cantidad de aire circulante no será menor de tres (3) metros cúbicos por minuto por cada HP que desarrollen los equipos.
