CENTRO TECNOLÓGICO DE VOLADURA EXSA CTVE LES DA LA BIENVENIDA.

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    28-Jan-2016

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  • CENTRO TECNOLGICO DE VOLADURA EXSA CTVELES DA LA BIENVENIDA

  • DISEO DE VOLADURAS SUBTERRNEASLas operaciones de voladura subterrnea difieren de la superficie ya que carecen de la cara adicional de alivio que es normal en muchas de las operaciones de superficie. En operaciones subterrneas , tenemos slo una cara en la cul debemos perforar y ser capaces de crear alivio perpendicular a esa cara utilizando los primeros taladros que detonan. Si no se crea el alivio apropiado cuando detonan los primeros taladros, el resto de la voladura provocar muy poca fragmentacin y se soplar.

  • DISEO DE VOLADURAS SUBTERRNEASUna diferencia adicional en las operaciones subterrneas es el hecho de que los parmetros de voladura deben adecuarse a un contorno especfico. Esto puede resultar totalmente diferente a las voladuras masivas o a las operaciones mineras en la superficie donde el tamao exacto de cada voladura no es, normalmente, crtico.

  • EJEMPLOS DE CORTE QUEMADOEJEMPLOS PARA LIMITAR EL EFECTO DE SIMPATA ENTRE LOS TALADROS

  • EJEMPLOS PARA LIMITAR EL EFECTO DE SIMPATA ENTRE LOS TALADROS

  • MTODOS MECANIZADOS DE PERFORACIN PARA VOLADURA DE CHIMENEAS Y PIQUES

  • Las voladuras en tneles son diferentes a las voladuras en bancos debido a que se hacen hacia superficie libre mientras que las voladuras en banco se hacen hacia dos o ms caras libres. TNELESEn las voladuras de bancos hay gran cantidad de alivio natural dentro de la plantilla el cual resulta de las caras libres adicionales. En los tneles, sin embargo, la roca est ms confinada y una segunda cara libre debe ser creada paralela al eje de los taladros.La segunda cara libre se produce por un corte en la frente del tnel que puede ser ya sea un taladro perforado paralelamente, un corte en V o un corte en abanico.

  • Despus de que se hace el corte, los taladros auxiliares se pueden comparar en algunos aspectos los utilizados en voladuras de bancos. En general, las voladuras de tneles son de alguna manera sobrecargadas para producir una fragmentacin ms fina ya que los efectos desastrosos del sobrecargado de los taladros son disminuidos por el confinamiento dado en el tnel.Como resultado del confinamiento adicional y la falta de caras libres desarrolladas, el tiempo entre retardos debe ser mayor que los de las voladuras de superficie para permitir el movimiento de la roca y la formacin de la cara libre adicional antes de que disparen los taladros subsecuentes.

  • Como resultado del confinamiento adicional y la falta de caras libres desarrolladas, el tiempo entre retardos debe ser mayor que los de las voladuras de superficie para permitir el movimiento de la roca y la formacin de la cara libre adicional antes de que disparen los taladros subsecuentes. En las voladuras de tneles, se utilizan generalmente periodos de retardo largos. Si se utilizan retardos de milisegundos, se omiten periodos de retardo para permitir de 75 a 150 milisegundos (como mnimo) entre disparos de taladros. Este incremento en el tiempo de retardo es esencial para permitir que las voladuras de tneles funcionen apropiadamente.

  • Taladros de Piso (arrastres).Taladros Cuadradores (flancos).Taladros de Contorno (alzas al techo).Taladros Auxiliares (horizontales).Taladros Auxiliares (verticales).Taladros de Corte o Arranque.Se deben discutir un nmero de diferentes tipos de taladros cundo se hacen voladuras en tneles. Esta figura provee una descripcin visual de algunos de los tipos de taladros que deben ser considerados. Los taladros pueden ser divididos en las siguientes categoras:

  • 6TIPOS DE TALADROS USADOS EN TNELESTaladros de Piso (arrastres)Taladros Cuadradores (flancos)Taladros de Contorno (alzas al techo)Taladros Auxiliares (horizontales)Taladros Auxiliares (verticales)Taladros de Corte o Arranque

  • Los taladros del permetro del tnel deben tener un ngulo hacia fuera de manera que se evite que la seccin del tnel cambie a medida que se avanza en la perforacin. Este ngulo recibe el nombre de ngulo de ajuste. Los ngulos de ajuste comnmente se definen como 0.1 m + L x TAN 2.NGULO DE AJUSTELos burden para todas las voladuras de tneles se calculan y miden al fondo de los taladros. El ngulo de ajuste debe ser tomado en cuenta cuando se determinan los burden reales al fondo de los taladros.

  • ZONA DE DAO CON VOLADURA DE RECORTEZONA DE DAO SIN VOLADURA DE RECORTEZONA DE DAOLos taladros del permetro en la zona de las cajas y el techo se perforan comnmente con espaciamientos cercanos y cargas ligeras.Tambin pueden detonarse como voladura de recorte para proveer un contorno que requiera poco esfuerzo (cargas desacopladas). La siguiente figura muestra la extensin de las zonas de dao si se utilizan voladuras de recorte o si se utilizan mtodos de voladura de produccin en los permetros.

  • El arranque utilizado hoy en da es el corte quemado con taladro de alivio de mayor dimetro. El trmino corte quemado se origina de un tipo de voladura donde los taladros son perforados paralelos uno al otro. Uno o ms taladros llenos y los vacos fueran del mismo diametro. Ms tarde se descubri que al utilizar taladros vacos de diametro mayor que los cargados, provea alivio adicional en la plantilla o malla y reduca la cantidad de taladros perforados que se necesitaban. Los taladros grandes y vacos tambin permitan un avance adicional por voladura.CORTE QUEMADO O DE TALADROS PARALELOS

  • Toda una variedad de nombres se aplicaron para estos cortes en paralelo, cuando los taladros de arranque y alivios son del mismo dimetro se denomina corte quemado.Cuando se combina taladros de arranque de menor dimetro con taladros de alivio de mayor dimetro se denomina corte paralelo. AVANCE POR VOLADURA Y LOS DIMETROS DE LOS TALADROS VACOS

  • Los taladros del corte pueden ser ubicados en cualquier lugar en la cara del tnel. Sin embargo, la posicin del corte o arranque influenciar sobre la proyeccin de lanzamiento del material arrancado.Si los taladros de corte se colocan cerca de la pared, la plantilla requerir menos taladros pero la roca fragmentada no ser desplazada tan lejos dentro del tnel. El corte se alterna del lado derecho al izquierdo del tnel para asegurar que no se perforarn las caas remanentes de la voladura anterior.

  • Para poder obtener un buen movimiento hacia delante de la pila del material, el arranque puede ser colocado en la mitad del frontn. Ubicndolo hacia la parte inferior, el lanzamiento ser minimizado. Si se requiere de mayor lanzamiento, los taladros de arranque pueden colocarse ms alto, en el centro del frontn como se muestra.POSICIONES DE LOS TALADROS DE ARRANQUE

  • Los burden de los taladros cargados se seleccionan de tal manera, que el volumen de roca quebrada por cualquier taladro no pueda ser mayor al que pueda ocupar el espacio vaco creado, ya sea por el taladro de mayor dimetro o por los taladros subsecuentes que detonen. DISEO DE LOS TALADROS DE CORTEEn este clculo se debe considerar tambin el hecho de cuando la estructura de la roca se rompe entre los taladros, sta ocupar un volumen mayor al que tena en su estado original. En otras palabras, se debe considerar el factor de esponjamiento.

  • Si los taladros de arranque rompen un volumen mayor del que puede caber dentro del crter creado previamente, el corte se congela lo que significa que se bloquea por la roca que no puede ser expulsada. Si esto ocurre, el alivio paralelo al eje de los taladros se pierde y los taladros no podrn romper adecuadamente. De hecho, stos empezarn a soplarse fisurando la roca adyacente pero sin permitir que se produzca la fragmentacin en la ltima etapa. Por tanto, en el corte mismo, las distancias deben ser diseadas y perforadas con precisin. El tiempo de retardo debe ser suficientemente lento para permitir que la roca empiece a ser expulsada del frente antes de que se disparen los taladros subsecuentes.

  • Un diseo tpico de un corte quemado se da en la figura mostrada. El dimetro del taladro vaco de alivio se designa como DH. Si se utiliza ms de un taladro vaco, se debe calcular el dimetro equivalente de un solo taladro vaco el cual contenga el volumen de todos los taladros vacos. Esto se puede hacer utilizando la siguiente ecuacin:CLCULOS PARA LAS DIMENSIONES DEL CORTE QUEMADOTALADRO (S) VACO (S) (DH)DH = dH Ndonde:DH=Dimetro equivalente de un solo taladro vaco(mm)dH=Dimetro de los taladros vacos(mm)N=Nmero de taladros vacos

  • DISEO GENERAL DE UN CORTE QUEMADOCriterios de accin:Arranque:Soplar y formar la cavidad inicial.Ncleo:Triturar y extraer el mximo material.Contorno:Despegar y formar el lmite de la voladura.

  • ESPACIAMIENTOS DE LOS TALADROS EN UN CORTE QUEMADO

  • El primer cuadrado de taladros de arranque se localiza a una distancia B1 del centro.CLCULO DE B1 PARA EL CUADRO 1B1 = 1.5DHCORTE QUEMADO MOSTRANDO DIMENSIONES DEL BURDEN

  • La distancia o radio desde el centro exacto del corte se llamar R.R1 = B1DISTANCIAS DESDE EL CENTRO HASTA LOS TALADROS DEL CORTE

  • El valor de Sc denota el tamao del corte o la distancia entre taladros dentro del cuadro.DISTANCIAS ENTRE TALADROS DEL CORTESc1 = B12

  • CLCULOS SIMPLIFICADOS PARA CORTES QUEMADOS

  • La profundidad de los taladros, los cuales rompern hasta un 95% o ms de su profundidad total, puede ser determinada con la siguiente ecuacin:PROFUNDIDAD DEL TALADRO (H)PROFUNDIDAD DE AVANCE (L) (ESPERADA)H = (DH + 16.51 ) / 41.67donde:H=Profundidad(m)DH=Dimetro del taladros(mm)L = 0.95 H

  • TALADROS AUXILIARES O DE PRODUCCINTALADROS DE ARRASTRE AL PISOB = 0.012( 2 SGe / SGr + 1.5) DeS = 1.1BT = 0.5Bdonde:S=EspaciamientoB=Burden(m)T=Taco (m)B = 0.012( 2 SGe / SGr + 1.5) DeS = 1.1BT = 0.2B

  • TALADROS DE CONTORNO (CUADRADORES Y ALZAS)TIEMPO DE RETARDO DE LOS TALADROSComnmente detonados con voladura de recorte con taladros de 0.45 m a 0.6 m entre centros, de otra manera:Los taladros de corte se disparan con por lo menos 50 ms entre periodos. Los taladros auxiliares se retardan con por lo menos 100 ms o con retardos LD. Los taladros del contorno (con voladura de recorte) se disparan con el mismo retardo. Los taladros de piso detonan al ltimo.B = 0.012( 2 SGe / SGr + 1.5) DeS = 1.1BT = B

  • EJEMPLOUn tnel rectangular con una seccin de 8 metros de altura y 10 metros de ancho va a ser excavado con el mtodo de corte quemado con taladro grande. El corte ser cercano a la parte central del tnel. El taladro central vaco ser de 102 mm y los taladros cargados sern de 38 mm de dimetro. Todos los taladros del corte sern cargados con emulsin de 1.2 g/cm3. Se tienen disponibles cartuchos de emulsin de 25, 29 y 38 mm de dimetro. Se utilizar explosivo de precorte en los cuadradores y el techo, el espaciamiento de los taladros de recorte ser de 0.6 m. La roca es un granito con una densidad de 2.8 g/cm3. El taladro de 102 mm se escogi para permitir un avance de por lo menos 95% en una profundidad de perforacin de 3.8 m. Diseemos la voladura.

  • CLCULO DE PARMETROS INDIVIDUALES:Llenando la tabla utilizando las frmulas:

  • PROFUNDIDAD (H), dada como 3.8 m.AVANCE (L), dado como 0.95 x 3.8 m = 3.61 m.L = 3.61 = 1.9CLCULO DEL BURDEN:B = 0.012( 2 SGe / SGr + 1.5) De B25 = 0.012( 2X1.2 / 2.8 + 1.5) 25 = 0.71 mB29 = 0.012( 2X1.2 / 2.8 + 1.5) 29 = 0.82 m B38 = 0.012( 2X1.2 / 2.8 + 1.5) 38 = 1.07 mTALADROS AUXILIARES:B38 = 0.012( 2X1.2 / 2.8 + 1.5) 38 = 1.07 mS = 1.183 1.2 mT = 0.215

  • TALADROS DE PISOCONTORNO (TALADROS DE RECORTE)El mismo burden y espaciamiento de los taladros auxiliares.Utilizamos espaciamiento de 0.6m.T = 0.215 mdec = 10( S / 177)2 = 10( 600 / 177 )2 = 115 g/mB = 1.3 x 0.6 = 0.78 0.8 m

  • MONTAJE DEL PLANNGULO DE AJUSTE:TALADROS DE PISO10 / 1.2 = 8.330.1 + H (tan2) = 0.1 + 3.8 (tan2) = 0.23 m Si 10 / 8 = 1.25 m = SNOTA: Debe aproximarse a nmeros enteros. 10 / 9 = 1.11 m = Sutilice 9 espacios o 10 taladros

  • TALADROS:De piso=10Voladura controlada=26Auxiliares=46Cuadradores=15Corte=16Techo=4168

  • EJEMPLO DE CORTES PARALELOS ESCALONADOS

  • 456123DESARROLLO DE LAS SALIDAS DEL CORTE PARALELO ESCALONADO

  • CORTE EN VEl arranque comnmente utilizado en trabajos subterrneas con taladros perforados en ngulo es el corte en V. El corte en V difiere del corte quemado en que se perforan menos taladros y se logra un avance menor por voladura. El avance por voladura tambin est limitado por el ancho del tnel. En general, el avance por voladura se incrementa con el ancho del tnel. CORTE EN V BSICO

  • CORTE EN VEl ngulo de la V no debe ser agudo y no debe ser menor a 60. Los ngulos ms agudos requieren cargas con ms energa para la distancia de burden utilizada. Un corte consiste, normalmente, de dos Vs, pero en voladuras ms profundas, un corte puede consistir de hasta cuatro.CORTE EN V BSICO

  • TIEMPO DE RETARDO PARA UN CORTE EN VCada cua en V debe ser disparada en el mismo periodo de retardo usando detonadores de milisegundos para garantizar la tolerancia mnima entre cada pierna de la V al momento del disparo. El tiempo de retardo entre Vs adyacentes debe ser de por lo menos 75 milisegundos (mnimo). La distribucin bsica de las Vs se muestra en la figura.

  • El corte en V bsico muestra dos burden, el burden al fondo de los taladros y el burden entre las Vs que es equivalente a dos veces un burden normal si se utiliza un ngulo de 60 en el vrtice de la V. En algunos casos, se perfora un taladro adicional perpendicular al frontn siguiendo la lnea de B1, el cual se denomina taladro rompedor.Este se usa si la fragmentacin obtenida con el corte en V es demasiado grande.

  • La siguiente figura indica la dimensin necesaria para perforar un corte en V adecuado. Las dimensiones especificas necesarias para cada taladro son tres: Para poder obtener las dimensiones apropiadas, discutiremos los clculos para el diseo de un corte en V.La distancia a la cual se coloca la boca del taladro a partir del centro de la frente, El ngulo con el que penetra el taladro dentro del manto rocoso y La longitud de cada taladro en particular.

  • DIMENSIONES DE UN CORTE EN V

  • El burden siempre se mide al fondo del taladro y se coloca como se muestra en la figura. Se comprende que este no es el burden real exacto y que los taladros con ngulos mayores (aquellos que se aproximan a la V) tienen un burden real menor. Esto sin embargo, se hace para simplificar el diseo. Cuando se consideran los errores de perforacin y otros factores, la reduccin del burden real es de hecho beneficiosa.El burden se puede determinar usando la misma ecuacin que se indic con anterioridad.DETERMINACIN DEL BURDENDISEO DE UN CORTE EN VB = 0.012( 2 SGe / SGr + 1.5) De

  • La distancia entre las Vs se muestra en la figura como B1 y se calcula de la siguiente manera:ESPACIAMIENTO ENTRE TALADROS (VERTICALMENTE)El espaciamiento vertical entre Vs es:B1 = 2Bdonde:B=Burden (m)B1=Burden(m)S = 1.2Bdonde:S=Espaciamiento (m)B=Burden(m)

  • El ngulo normal del vrtice de la V es de aproximadamente 60. Se han utilizado ngulos de menos de 60 en tneles pequeos y estrechos, sin embargo, la densidad de carga de explosivo en cada taladro se debe incrementar.NGULO DE LA VEn general, la profundidad del corte variar de 2B a un mximo del 50% del ancho del tnel. Los taladros normalmente no rompern hasta el fond...