Perforación y voladura ii
HOJA DE TALLER N° 8 CÁLCULO Y DISEÑO EN TAJEO DE PRODUCCION
Analizando los manuales con los que dispone y aplicando las fórmulas propuestas por los diferentes autores, diseñar la malla de perforación ideal para una chimenea de doble compartimiento de las siguientes características:
Ancho promedio promedio de veta: 3.00 m Altura de corte: 10.00 m Sección de subnivel: subnivel: 3.5x3.5 m Longitud de tajeo: 50 m Brocas de 2” de diámetro
Cajas techo RMR 70 Cajas piso RMR 55 Mineral RMR 40 Mineral: sulfuro de zinc (blenda rubia) Densidad del mineral: 3.9 g/cm 3 Dureza del mineral: 3.5-4 Angilo de buzamiento 75° Se pide:
ING.
Seleccionar la máquina perforadora a emplear y accesorios.
Diseño de perforación y voladura de los subniveles.
El burden y espaciamiento del slot.
Número de taladros del slot.
El burden y espaciamiento de producción.
Numero de taladros de producción.
El diseño de la malla y graficarla a escala.
Movimiento de roca. (Volumen y tonelaje removido por el disparo)
Tipo de explosivo a emplear y cantidad de carga.
Factor de potencia.
Eficiencia voladura.
Benjamín M. Ramos Aranda
Perforación y voladura ii
DATOS DISTANCIA ENTRE TALADROS
Para nuestro caso estamos tomando un valor igual a 0.65, Ya que el sulfuro de zinc (blenda
rubia) es una roca intermedia.
Se toma el coeficiente de roca igual a 1 .5 m por ser una roca intermedia.
SELECCIONAR LA MÁQUINA PERFORADORA A EMPLEAR Y ACCESORIOS.
ING.
La máquina perforadora a utilizar para una sección 4x2 es una stopper
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Perforación y voladura ii
Accesorios: Mangueras y conexiones Lubricador Barrenos de 8 pies. Broca tipo botón
PLATAFORMA TREPADORA ALIMAK Este método de excavación se utiliza para chimeneas y piques, debido a su flexibilidad, económica y velocidad, y se han convertido en uno de los más usados del mundo, sobre todo en aquellos casos donde no existe ningún nivel de acceso superior. Estos equipos están constituidos por una jaula, plataforma de trabajo, motores de accionamiento el carril guía y los elementos auxiliares.
ING.
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Perforación y voladura ii
La elevación de la plataforma se realiza a través de un carril guía curvado empleando motores de aire comprimido, eléctricos o diesel. La fijación del c arril a la roca se lleva a cabo con bulones de anclaje, y tanto las tuberías de aire como de agua necesarias para la perforación y ventilación se sitúan en el lado interno del carril guía para su protección. Durante el trabajo los perforistas se encuentran sobre una plataforma segura, ya que disponen de una cubierta y una barandilla de protección y para el transporte del personal y materiales se utiliza la jaula que se encuentra debajo de la plataforma. En un relevo dos perforistas pueden avanzar de 2.2 a 3 m. Los accionamientos de aire comprimido son adecuados para longitudes inferiores a los 200m, los eléctricos hasta 800m y a partir de esas distancias se recomiendan los motores diésel.
LAS FASES EN LA CONSTRUCCIÓN DE LA CHIMENEA SON LAS SIGUIENTES:
Perforación y carga de los barrenos (operación realizada con martillo perforador).
Descenso de la plataforma y voladura (cada vez que hay una voladura, hay que retirar la plataforma)
ING.
Ventilación y riego
Elevación de la plataforma y saneo del techo.
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Perforación y voladura ii
LAS PRINCIPALES VENTAJAS DE ESTOS EQUIPOS SON: Pueden usarse para chimeneas de pequeña o gran longitud y con
cualquier inclinación Las diferentes secciones y geometrías de las chimeneas se pueden
conseguir cambiando las plataformas, siendo imposible excavar secciones 2 2 desde 3 m hasta 30m .
Plataforma Alimak
Es posible en una misma obra cambiar la dirección e inclinación de las
chimeneas mediante el uso de carriles curvos. La longitud de las excavaciones pude ser prácticamente ilimitada. La
chimenea más larga efectuada hasta la actualidad tiene 1040m y una inclinación de 45 ° En el ensanchamiento de chimeneas piloto para la excavación de pozos
ING.
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Perforación y voladura ii de gran sección puede complementarse con unidades de perforación horizontal. En terrenos malos las plataformas pueden utilizarse para realizar el
sostenimiento mediante bulonaje ,inyección,etc. La inversión es menor que con el sistema “raise boring” No requiere mano de obra demasiado especializada. La preparación inicial del área de trabajo es muy reducida. El ambiente de trabajo es de escasa calidad. La rugosidad de las paredes resultantes es grande y el estado del
macizo remanente es peor que el conseguido con el sistema “raise boring ” .
NUMERO DE TALADROS:
NT=
4 S
+K*S
E
DONDE:
S: Sección E: distancia entre taladros K: Coeficiente de roca
CÁLCULO DEL NÚMERO DE TALADROS PARÁMETROS: DIMENSIONES DE LA SECCIÓN: ANCHO ALTO
Metros
… … … … .
3.50 m.
11.48 ft
… … … … .
3.50 m.
11.48 ft
2
ÁREA DE LA SECCIÓN:
11.12 m
PERÍMETRO:
13.34 m
36.47 ft2
DISTANCIA ENTRE TALADROS DE LOS PERIFÉRICOS (USUALMENTE) ENTRE ROCA TENAZ(DURA) 0.5 0.55 ROCA INTERMEDIA 0.6 0.65 ROCA INTERMEDIA ROCA FRIABLE(SUAVE) 0.7 0.75
0.65
FACTOR DE ROCA: ROCA TENAZ(DURA) ROCA INTERMEDIA ROCA FRIABLE(SUAVE) NÚMERO DE TALADROS =
ING.
37
2 1.5 1 Taladros
ROCA INTERMEDIA
1.5
Programado por: DE LA CRUZ BUJAICO
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RESOLUCION
A
A
2
BH
3 2 3
HALLANDO EL AREA:
H
(
18 B
x3.5 x3.5
A 11.12m
H
2
3
4B 2 )
3.5 18 x3.5
(
3.52 3
4 x3.5 2 )
2
NT=
HALLANDO EL NUMERO DE TALADROS: Perimetro
+K*S
E NT=
13.34
+1.5*11.12
0.65 NT=37 taladros
DIÁMETRO EQUIVALENTE DEL TALADRO DE ALIVIO. DH=dH 4 DH=102 4 DH=204 mm Donde: *DH:diametro de taladro vacio (mm) *dH: Diametro de taladros *Numero de taladros vacios
PROFUNDIDAD DE LOS TALADROS
L=0.15+34.1* taladro de alivio -39.4*2 taladro de alivio L=0.15+34.1*
204 1000
-39.4*(
204 1000
)2
L=5.47 m
ING.
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Perforación y voladura ii
LONGUITUD TEORICA DE AVANCE: LTA=
14
Pies
LTA=
4
m
Como estamos empleando barrenos de 14 pies, nuestro avance programado será de 4 m.
Burden B Sc
BURDEN VS LADO DE LA SECCION
1en mm
1 en cm
2 en mm
2 en cm
3mm
3 en cm
255.000
25.50
360.624
36.062
637.500
63.750
360.624
36.062
637.500
63.750
1126.951
112.695
BURDEN: Burden 1 =1.25(D 2 ) Burden 1 =1.25(204) Burden 1 =255mm ESPACIAMIENTO: E ESPACIEMIENTO =Burden1 * 2 E ESPACIEMIENTO =255* 2 E ESPACIEMIENTO =360.624
BURDEN:
BURDEN: Burden =B1
2
2
2
3
Burden =255 2
Burden =1.25x360.624 2
Burden =360.500mm
Burden =637.500 mm
ESPACIAMIENTO:
ESPACIAMIENTO:
E ESPACIEMIENTO =1.25*B2 * 2
E ESPACIEMIENTO =1.25*B3 * 2
E ESPACIEMIENTO =637.499mm
E ESPACIEMIENTO =1126.951 mm
2
2
ING.
Burden =1.25xB2 3
3
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CALCULO DEL VOLUMEN TEORICO ROTO: Volumen Te orico Rot o =Area *Longi tud Te ori ca Avance
Solución:
Volumen Teorico R oto =A rea *Longitud Teorica A vance Datos: Area:11.12 m 2 LTA:4.00 m VolumenTeoricoR oto =11.12*4.00 VolumenTeoricoR oto =44.46 m3
CALCULO DE TONELAJE TEORICO ROTO Tonelaj eTeori co Rot o =Volumen Te ori co Roto *ρroca
Solución:
Tonelaje Teorico R oto =Volumen Teorico R oto *ρroca Datos: VolumenTeoricoR oto:44.46 m3 ρ roca :3.9 Tn/m3
Tonelaje TeoricoR oto =173.406 Tn
CALCULO DE EXPLOSIVO TOTAL PARA EL DISPARO(TEORICO) E xplosivo Total =F
actor
Carga *Volumen Teorico Roto
Solución: E xplos ivo To tal =Factor Carga *Vo lu men Teori co Ro to Datos: Fc :Factor de Carga:1.2 Kg/m 3 Volumen Teorico R oto =44.46 m3 E xplosivo Total =53.356 Kg
ING.
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CALCULO DE CARGA DE EXPLOSIVO PROMEDIO POR TALADRO(TEORICO): Ccarga Eexplosiva Promedia Ttaladro =Explosivo Total *N°TALADROS
Solución:
Ccarga E explosiva PromediaTtaladro =E xplosivoTotal /N° TALADROS Datos: E xplosivoTotal:53.36 Kg N°TALADROS:33 CcargaE explosivaPromediaTtaladro =53.36/33 Ccarga E explosivaPromediaTtaladro =1.617 Kg/Taladro
CALCULO DE EXPLOSIVO TOTAL POR TALADRO: El factor de carga por taladro =1.617 Kg
DISTRIBUCION DE LA CARGA TALADRO
N° DE TALADROS
CORONA HASTIAL ARRASTRE
4 4 4 4 4 5 4 4
N° DE TALADROS
33
ARRANQUE 2da SEC 3ra SEC 4ta SEC
CARGA VACIO 1.617 x 1.617 x 1.617 x 1.617 x 1.617 x 1.617 x 1.617 x
1.50 1.30 1.30 1.30 1.00 1.00 0.90
CARGA N° DE CARTUCHOS POR MEJORADA TALADRO (CALCULADO) POR TALADRO ALIVIO 2.43 20.95 2.10 18.16 2.10 18.16 2.10 19.17 1.62 14.75 1.62 14.75 1.46 13.39
8"
ING.
N° DE CARTUCHOS TOTAL
N° DE CARGA TOTAL(kg)
21.00 18.00 18.00 19.00 15.00 15.00 13.00
84 72 72 76 75 60 52
9.13 7.83 7.83 8.26 8.15 6.52 5.65
491
53.37
CARGA TOTAL MEJORADA
Emulnor 1000 de 1" x
Peso Kg/Cart.
N° DE CARTUCHOS POR TALADRO (MEJORADO)
0.109
Emulnor 5000 de 1" x 8"
Emulnor 3000 de 1" x 8"
0.12
0.11
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TIPO DE EXPLOSIVO A EMPLEAR: EMULNOR (EMULSION ENCARTUCHADA) El EMULNOR® es una emulsión explosiva encartuchada en una envoltura plástica que posee propiedades de seguridad, potencia, resistencia al agua y buena calidad de los gases de voladura.
TIPOS Y USOS Para satisfacer los requerimientos del mercado, FAMESA • EMULNOR® 500.-
Para la voladura de rocas muy suaves. •
EMULNOR® 1000.-
Para la voladura de rocas suaves a intermedias. •
EMULNOR® 3000.-
Para la voladura de rocas intermedias a duras. • EMULNOR® 5000.-
Para la voladura de rocas muy duras. Su uso está orientado a cualquier tipo de trabajo: En explotaciones y desarrollos mineros, en obras de ingeniería civil, en canteras, en taladros secos, húmedos e inundados, con una modalidad de aplicación similar a las dinamitas convencionales, pudiendo trabajar como columna explosiva o como “cebos” de iniciación de columnas de nitro-carbohidratos. Debido a la buena calidad de los gases residuales y al no contener nitroglicerina en su composición, permite que el personal reingrese a la labor en menor tiempo; obteniéndose mejoras en los ciclos de trabajo, sin desmedro de la seguridad.
CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS
ING.
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VOLUMEN REAL REMOVIDO Considerando que se ha tenido un avance real de 2 metros, calculamos el volumen real removido.
Volumen R eal R emovido =Aarea *Longitud Real Solución: Volumen R eal R emovido =Aarea *Longitud R eal Datos: Area:11.12 m 2 Longitud R eal :3.8 m Volumen R eal R emovido =42.256 m3
CALCULO DEL TONELAJE REAL REMOVIDO Tonelaje R eal =Volumen Real Removido *ρroca
Solución: Tonelaje R eal =Volumen R eal R emovido *ρroca Datos: Volumen R eal R emovido :42.256 m3 ρ roca :3.9 Tn/m3 TonelajeR eal =42.256*3.9 TonelajeR eal =164.8Tn ING.
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FACTOR DE POTENCIA
Factor Potencia =
Kg de explosivo total Toneladas Metricas Eextraidas
Solución:
Factor Potencia =
Kg de explosivo total Toneladas Metricas Eextraidas
Datos: Kg de explosivo total: 53.37 Kg Toneladas Metricas Eextraidas :164.8Tn Factor Potencia =
53.37 164.8
=0.324 kg/tn
FACTOR DE CARGA
Factor Ccarga =
Kg de explosivo total Longuitud R eal
Solución: Factor Ccarga =
Kg de explosivo total Longuitud R eal
Datos: Kg de explosivo total: 53.37Kg Longuitud R eal :3.8 m Factor Potencia =
ING.
53.37 3.8 m
=14.045 kg/m
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EFICIENCIA DE PERFORACION:
Longitud promedia de taladros *100 Longitud Teorica
E FICIENCIA PERFORACION (%)= Solución:
Longitud promedia de taladros *100 Longitud Teorica
E FICIENCIA PERFORACION (%)= Datos:
Longitud promedia de taladros:3.9 m Longitud Teorica:4 m E FICIENCIA PERFORACION (%)=
3.9
*100 4 E FICIENCIA PERFORACION (%) 97.5%
EFICIENCIA DE VOLADURA:
E ficiencia Voladura (%)=
Avance real(LONGITUD REAL) Longitud promedia perforado por taladro
*100
Solución: E ficiencia Voladura (%)=
Avance real(LONGITUD REAL) Longitud promedia perforado por taladro
*100
Longitud promedia perforado por taladro : 3.9m Longuitud R eal :3.8 m Factor Potencia =
ING.
3.8 3.9 m
*100=97.44%
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ACCESORIOS DE VOLADURA
ELECTRICA
fulminante común
a r u d a l o V e d s o i r o s e c c A
Cordon detonante Mecha Lenta Manguera Fanel Fulminante Fanel Atacador Tacos de madera
SISTEMA DE
INICIACIÓN
MECHA LENTA
FULMINANTE COMUN
CORDON DETONANTE
MANGUERA FANEL
FULMINANTE FANEL
ING.
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