Voladura Controlada -Exsa

Embed Size (px)

Text of Voladura Controlada -Exsa

  • Presenta

  • Voladura Controlada

  • Por el grado de fisuramiento:ApretadoAbiertoInestabilidad con cada de cuas o bancosEstabilidad por mayor amarreEfectos del diaclasamiento de la roca en la voladura convencional de tneles y galeras de minas

  • Por estratificacin o bandeamiento:InclinadoHorizontalInestabilidad por presin lateralInestabilidad por tensin: Desplome de planchonesEfectos del diaclasamiento de la roca en la voladura convencional de tneles y galeras de minas

  • Adems de la influencia de la estructura geolgica sobre el perfil final de las excavaciones, existen factores que provocan sobreexcavacin y cada de rocas Mal dimensionado de las reas a excavar. Voladura sobrecargada. Diseo de malla inapropiada a la condicin de la roca. Inapropiada seleccin del explosivo, segn el tipo y condicin de la roca.

  • Con Voladura ConvencionalAproximadamente 1,5 m de influencia

  • Consecuencias Fragmentacin irregular:Excavabilidad y acarreo lentos (ciclo de carga deficiente).Bolonera excesiva:Voladura secundaria (riesgo y costo negativo).

  • Consecuencias Dilucin del mineral:Prdida de valor econmico.

    Sobre excavacin:Sostenimiento adicional (elementos e instalacin).Proceso metalrgica:Sobrecosto de chancado y conminucin (consumo de energa y chaquetas).

  • Empleo de Voladura Controlada o Amortiguada:Principio: Reduccin del factor de acoplamiento perimetral para limitar la sobrerotura y costos de sostenimiento posterior al disparo.Medidas de solucinEmpleo de cargas explosivas lineares de baja energa.Taladros muy cercanos entre s, de acuerdo a la condicin del terreno y al perfil que se desea obtener.Disparo simultneo de todos los taladros para crear una grieta o plano de rotura continuo.

  • Influencia entre 0,20 y 0,50 mCon Voladura Controlada

  • Teora del mtodoEn voladura convencional el taladro rompe por fisuramiento radial. En voladura controlada se debe eliminar la rotura radial, a favor de una rotura planar.Para ello, dos cargas cercanas se disparan simultneamente, produciendo una grieta de tensin que determina el plano de corte.En esta grieta se infiltran los gases de explosin con efecto de cua, expandindola hasta provocar la ruptura. Esta ruptura se extiende de taladro a taladro hasta provocar el corte planar perifrico.

  • E x c a v a c i nR o c a e s t a b i l i z a d a

  • Diferencias entre Voladura Convencional y Voladura ControladaRelacin de: espaciamiento a burden: E = (1,3 a 1,5) B.Uso de taco inerte compactado.Mximo acoplamiento Columna explosiva: 2/3 de la longitud del taladro.Taco inerte slo para mantener al explosivo dentro del taladro, no para confinarlo.Menor espaciamiento que burden: E = (0,5 a 0,8) B.Desacoplamiento: Explosivo de menor dimetro que el taladro.Carga explosiva lineal distribuida a todo lo largo del taladro.

  • Empleo de explosivo de baja velocidad y brisance.Disparo de todos los taladros siguiendo un orden de salida secuencial, espaciados en tiempo de acuerdo al diseo programado.Disparo simultneo de todos los taladros de la lnea de corte, sin retardos entre s.Empleo de explosivo con el mayor brisance y empuje dentro de la relacin energa/costo.Diferencias entre Voladura Convencional y Voladura Controlada

  • VentajasProduce superficies de roca lisas y estables, reduce la vibracin y disminuye el agrietamiento en la roca remanente.Es una alternativa para la explotacin de estructuras dbiles e inestables.DesventajasCosto relativamente mayor que la voladura convencional por el mayor tiempo de preparacin en perforacin y carguo.En material detrtico incompetente o deleznable puede no llegar a dar buen resultado.

  • Consideraciones ImportantesLa precisin de la perforacin es fundamental, tanto por el alineamiento como por el paralelismo de los taladros.Se requiere una carga de fondo o cebo con factor de acoplamiento cercano al 100%.El espaciamiento entre taladros en una voladura controlada depende del tipo de roca y dimetro de la perforacin.

    Por lo general se puede partir de un valor de:

    B/E = 1 B/E = 1,5

  • Ejemplo: para taladros de contorno con dimetros de perforacin entre 32 y 51 mm se recomienda la siguiente tabla prctica:Control de Carga Lineal

  • Taladro con carga convencional, con explosivo de baja potencia (EXADIT) sin atacar y con taco.Carguo continuo de cartuchos de baja potencia y de dimetro pequeo.Esquema de carga para Voladura Controlada

  • Seccin del taladro:

  • 2.Esquema del carguo en taladros perifrico con cartuchos de dinamita espaciada con material inerte o aire libre y con cordn detonante a lo largo del taladro.Esquema de carga para Voladura Controlada

  • Seccin del taladro:Cordn detonante

  • Cartuchos convencionales fijados a distancias determinadas sobre una media caa.

    Ejemplo: dimetro del cartucho de 22 a 38 mm, dimetro del taladro de 50 a 75 mm y con cordn detonante axial.Esquema de carga para Voladura Controlada

  • Seccin del taladro:

  • 4.Taladro con explosivo especial para voladura controlada (EXSACORTE), en tubos rgidos de plstico acoplables, centrados en el taladro de mayor dimetro mediante plumas o rosetas.Esquema de carga para Voladura Controlada

  • Seccin del taladro:

  • 5.Taladro cargado con SOLANFO y con cordn detonante de bajo gramaje amarrado al cartucho cebo e iniciado con detonador no elctrico (Trim Blasting).El cordn detonante axial a lo largo de toda la columna de Solanfo, pero sin sobresalir de la boca del taladro.Esquema de carga para Voladura Controlada

  • Seccin del taladro:

  • Evaluacin de Resultados en la Voladura Controlada

  • Perfil de excavacin

  • Perfil de excavacin

  • Perfil De excavacin

  • Vista que muestra el dao que sufren las paredes de los taladros y el efecto de perturbacin del entorno.Sobre excavacin alrededor del taladro.

  • Perfil De excavacin

  • Carguo de frente con el uso de explosivos muy potentes con espaciadores

  • Acercamiento del carguo de las alzas

  • Alternativa de Carguo

  • Esquema de Carguo Carga slo al fondo

  • Vista que muestra el dao en la roca ocasionado por la concentracin de la masa explosiva en el fondo del taladro.

  • Alternativas de carguo para solucin de problemas Cartuchos de dinamita Exadit cargados en forma continua

  • Vista que muestra la caa del taladro, producto de una voladura donde la masa explosiva fue bien distribuida.

  • ResultadosenRealces

  • CeboColumna explosivaTaco1.Taladros verticales

  • CeboColumna explosivaTaco2.Resultado del disparo

  • 1.Solucin: Inclinacin de taladros a 65

  • 2.Resultado: Superficies ms lisas y estables

  • EnergaCmo acta la energa en un taladro de Voladura?La energa se calcula mediante tcnicas definidas, basadas en leyes de termodinmica.

    Generalmente se expresa en cal/g o cal/cm3; en base a un patrn.

  • EnergaLa carga explosiva en un taladro es en un pequeo peso o volumen, en comparacin con el peso o volumen de la roca que ser volada.El explosivo puede superar esta diferencia, porque se transforma en un gran volumen de gases calientes, en una fraccin de segundo.

    Estos gases son los que producen el desmembramiento y desplazamiento de la roca.

  • La violenta expansin de estos gases produce; adems, una onda compresiva que se refracta en la cara libre retornado hacia el taladro como ondas de tensin que fracturan la roca a su paso. Esto se define como impacto de la presin de detonacin.EnergaPor tanto, para utilizar eficientemente los explosivos la energa contenida en cada uno de ellos deber ser cuantificada.Esto en especial para Voladura Controlada.

  • Influencia del entorno de la roca para un taladro de: = 45 mmANFO ( = 45 mm)Emulsin ( = 22 mm)Semexsa ( = 22 mm)Exadit ( = 22 mm)

  • Ejemplo de seleccin de explosivo paraVoladura Controlada

  • Se sabe que la presin del taladro es la que acta directamente en las paredes de sta y por ello la seleccin del explosivo adecuado est directamente relacionada a dicha presin.

    Segn estudios realizados esta presin la podemos hallar con la siguiente frmula:Presin del TaladroPt:presin de taladro, en MPaE:densidad del explosivo, en g/cm3VOD:velocidad de detonacin, en m/s

  • Presin del TaladroDesacoplando el taladro esta presin disminuye en relacin a los radios de taladro y explosivo y la podemos obtener de:Pt:presin de taladro, en MPaE:densidad del explosivo, en g/cm3VOD:velocidad de detonacin, en m/sre:radio del cartucho explosivo, en cmrt:radio del taladro, en cm

  • Presin del TaladroSi al taladro desacoplado le colocamos espaciadores de la misma longitud de los cartuchos y cordn detonante en forma axial al taladro, esta presin disminuye an ms:Pt:presin de taladro, en MPaE:densidad del explosivo, en g/cm3VOD:velocidad de detonacin, en m/sre:radio del cartucho explosivo, en cmrt:radio del taladro, en cmC:proporcin longitudinal de la masa explosiva en el taladro (siendo 1,0 la longitud total del taladro)

  • Presin del Taladro de Algunos ExplosivosPara hallar las siguientes presiones tomaremos como referencia un dimetro de taladro de 45 mm, espaciadores de igual longitud que los cartuchos (por lo tanto C = 0,5) y los siguientes productos explosivos:Gelatina Especial 90 y 75Semexsa 80, 65 y 45Exadit 65 y 45Examon PSolanfo

  • Energa de los Explosivos en MPa

  • Energa de los Explosivos en MPaTipo de explosivoDimensin del explosivoCarga continuaCarga desacopladaCarga desacoplada y espaciada

  • En