VOLADURA CONTROLADA Nº 13

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    31-Oct-2015

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  • VOLADURA CONTROLADAOBJETIVOS.- Evitar el rompimiento de la roca fuera de lmites previamente establecidos, es decir evitar la sobre rotura (overbreak). Permite obtener superficies de corte lisas y bien definidas, evitando el agrietamiento excesivo de la roca remanente, contribuyendo a una mayor estabilidad.Consiste en el empleo de cargas explosivas lineares de baja energa, colocados en taladros cercanos entre si, que se disparan en forma simultnea.

  • VOLADURA CONTROLADAPrecorte o presplitting, cuando el disparo del corte es anterior a la voladura principal, Recorte, cuando el disparo del corte es posterior a la voladura de contorno o voladura suave (smooth blasting); En el caso de tneles suele denominarse voladura perifrica. Se utiliza a menudo en acabados finales de obras hidrulicas o viales para reducir el consumo de concreto y mejorar el autosostenimiento de techos y paredes.

  • VOLADURA CONTROLADATEORA DEL MTODOUna carga explosiva convencional acoplada, que llena completamente un taladro, al detonar crea una zona adyacente en la que la resistencia dinmica a compresin de la roca es ampliamente superada, triturndola y pulverizndola. Fuera de esa zona de transicin, los esfuerzos de traccin asociados a la onda de compresin generan grietas radiales alrededor de todo el taladro, lo que se llama fisuramiento radial.

  • DIFERENCIAS ENTRE VOLADURA: CONVENCIONAL Y CONTROLADAVOLADURA CONVENCIONAL.-1.- Relacin de espaciamiento a burden: E = 1,3 a 1,5 B.2.- Relacin de acoplamiento (dimetro de taladro a dimetro de cartucho) : mxima de 1,2 a 1, buscando un adecuado confinamiento y atacado de explosivo.3.-Distribucin de la carga explosiva, ocupando en promedio los 2/3 de la longitud del taladro (66%) procurando la mayor concentracin de carga al fondo del mismo.

  • DIFERENCIAS ENTRE VOLADURA: CONVENCIONAL Y CONTROLADAVOLADURA CONVENCIONAL4.- Uso de taco inerte para retener la explosin en el taladro el mayor tiempo posible, y para mejorar el grado de confinamiento.5.- Empleo de explosivos con el mayor brisance y empuje dentro de la relacin energa/costo, para las caractersticas de la roca.6.- Disparo de todos los taladros de la voladura siguiendo un orden de salida, espaciados en tiempo de acuerdo a un esquema de secuencias (arranques, ayudas, cuadradotes, alzas, etc.)

  • DIFERENCIAS ENTRE VOLADURA: CONVENCIONAL Y CONTROLADAVOLADURA CONTROLADA.-1.- Relacin de espaciamiento a burden inversa a la normal; es decir menor espaciamiento que burden, usualmente E = 0,5 a 0,8 B.2.- Dimetro del explosivo mucho menor que del taladro para que la relacin de desacoplamiento sea mayor que la convencional de 2,1 a 1.3.- Carga explosiva linear distribuida a todo lo largo del taladro preferentemente con cartuchos acoplables, o en ciertos casos carga amortiguada con espaciadores.

  • DIFERENCIAS ENTRE VOLADURA: CONVENCIONAL Y CONTROLADAVOLADURA CONTROLADA.-4.- Taco inerte solamente para mantener el explosivo dentro del taladro, no para confinarlo.5.- Empleo de explosivo de baja potencia y velocidad, brisance, ( exacorte y exsasplit).6.- Disparo simultneo de todos los taladros de la linea de corte, sin retardos entre si, y slo despus de la voladura principal. (Es conveniente un intervalo mnimo de 60 a 100 ms entre el ltimo taladro de la voladura principal y los taladros de la lnea de corte perifrica).7.- Mantener el alineamiento y paralelismo de los taladros, de acuerdo al diseo del corte a realizar, caso contrario no hay buen resultado.

  • VOLADURA CONTROLADAVentajas.-a) Produce superficies de roca lisas y estable.b) Contribuye a reducir la vibracin de la voladura principal y a la sobreperforacin, con lo que se reduce la proyeccin de fragmentos y los efectos de agrietamiento.c) Produce menor agrietamiento en la roca remanente. Tener presente que la voladura convencional puede afectar de 1,50 a 2.00 m segn la roca y las cargas.d) En minera puede ser una alternativa para la explotacin de estructuras dbiles e inestables.

  • VOLADURA CONTROLADADESVENTAJAS a) Mayor costo que la voladura convencional por requerir ms perforacin y empleo de explosivos especiales.b) Mayor demora en la obra, por el incremento del trabajo de perforacin.c) En algunos tipos de terreno no se logran resultados esperados, (terrenos detrticos incompetente o deleznable). Generalmente se obtienen mejores resultados en terrenos competentes y rocas homogneas.

  • VOLADURA CONTROLADAHay varias tcnicas en voladura controlada en los ltimos aos, los ms aplicados son:voladuras de precortevoladuras de recortevoladuras amortiguadas.

  • VOLADURA CONTROLADAVOLADURAS DE PRECORTE.-Consiste crear en el cuerpo de roca una discontinuidad o plano de fractura (grieta continua) antes de disparar la voladura principal o de produccin.

    El disparo de los taladros de precorte tambin puede hacerse simultneamente con los de produccin, pero adelantndonos una fraccin de tiempo de 90 a 120 ms, el disparo es pues en dos etapas.

  • VOLADURA CONTROLADA(C.Konya) El factor de carga por pie de taladro que no cause dao a la roca, pero que produzca suficiente presin como para crear la accin de corte puede estimarse por: q = 2 / 28Donde:q : carga de explosivo por pie de taladro (lb/pie): dimetro de los taladros vacos, en pulgadas.

    Si se aplica ste factor:E = 10 x Donde: E: espaciamiento (pulg): dimetro de los taladros vacos, en pulgadas.La constante 10, es para asegurarse que la distancia no sea excesiva; pero por la experiencia puede elevarse a 12 14.

  • VOLADURA CONTROLADAVOLADURA DE RECORTE.-Consiste en la voladura de una fila de taladros cercanos, con cargas desacopladas, pero despus de la voladura principal o de produccin.El factor de carga se determina igual que la voladura de precorte; el espaciamiento es normalmente mayor que el precorte.E = 16 x Donde:E : espaciamiento: Dimetro de taladro vaco. Disparo tambin en dos etapas, primero los de produccin y despus, con una diferencia de unos 100 ms, los de recorte.El burden debe ser mayor que el espaciado:B= 1,3 x EDonde:B: Burden o lnea de menor resistenciaE: Espaciado entre taladros.

  • VOLADURA CONTROLADAVOLADURA AMORTIGUADA.- Es prcticamente una voladura convencional pero en la que se ha modificado el diseo de la ltima fila, tanto en su esquema geomtrico que es ms reducido, como en las cargas de explosivo que deben ser menores y desacoplados. El disparo es prcticamente en una sola etapa. La voladura amortiguada o suave (cushion blasting), ha mejorado sus posibilidades con el desarrollo de nuevas tcnicas como la de ADP (Air Deck Presplitting) y las de cargas especiales de baja densidad tipo Examon R-20 o anfo combinado con prills de polietileno, aunque en ste caso se presentan problemas de segregacin en el carguo neumtico por diferencias de densidad.

  • VOLADURA CONTROLADAVOLADURA AMORTIGUADAPerforacin en lnea (line drilling); o Control de fractura lmite .- Se le considera dentro de sta tcnica; consiste en una fila de taladros de pequeo dimetro, estrechamente espaciados y sin carga explosiva que crean un plano de debilidad que producir el corte como efecto de la voladura principal.El plano acta como cortina que limita el paso de las ondas explosivas hacia atrs.Existen arreglos para obtener cargas reducidas o desacopladas, para taladros en superficie y en subterrneo.

  • VOLADURA CONTROLADAVOLADURA AMORTIGUADA CON CARGAS DE BAJA DENSIDAD.-En voladuras de contorno de gran dimetro en superficie, el desacoplamiento del ANFO se consigue colocando mangas o tubos de plstico, de menor dimetro que el taladro, o distribuyndolo en cargas espaciadas mediante separadores especiales de madera u otro material, lo que resulta costoso, por lo que se prefiere bajar la densidad del explosivo, mediante tres procedimientos:

  • VOLADURA AMORTIGUADA CON CARGAS DE BAJA DENSIDAD.-PROCEDIMIENTOS.-1.-Reduciendo el contenido de petrleo a menos del 6% (si un ANFO de 94/6 desarrolla 3780 J/g, uno con 98,5/1,5 slo desarrollar 2 293 J/g)2.-Diluyndolo con cloruro de sodio, hasta un mximo del 20%. La sal reduce la energa y acta como refrigerante, con lo que disminuye la velocidad de detonacin y el calor de explosin.3.- Mezclando el ANFO con bolitas de poliestireno expandido de 0,5 a 3 mm (tecnoport), tcnica que est ganando difusin con la denominacin de ANFOPS.

  • VOLADURA CONTROLADAVOLADURA CONTROLADA EN SUPERFICIE ( BANCOS )El principio de la detonacin simultnea de taladros alineados y estrechamente separados se aplica tambin en voladura superficial, para obtener paredes lisas en taludes de carretera, lmite final de bancos en tajos abiertos y obras de cimentacin o de drenaje.Se conocen tres mtodos principales:

  • VOLADURA CONTROLADA EN SUPERFICIE ( BANCOS )

    1.- PERFORACIN EN LNEA ( Line Drilling , Fracture control Blasting)Una hilera de taladros de pequeo dimetro normalmente sin carga explosiva estrechamente espaciados, crean un plano de debilidad. El corte se produce como efecto de la voladura principal.VENTAJAS.-Adecuado para controlar el exceso de fracturas de la voladura (Over break).Brinda caras lisas y limpias con mnimo uso de explosivo.DESVENTAJAS.-La perforacin es cara y tediosaBrinda mejor resultado en roca homognea y competente.

  • VOLADURA CONTROLADA EN SUPERFICIE ( BANCOS )

    2.- VOLADURA AMORTIGUADA (Voladura suave, cushion blasting)Una hilera de taladros alternadamente grandes y pequeos con carga explosiva liviana slo en los grandes, o una de taladros de igual dimetro con cargas alternas de cartuchos delgados continuos, disparados despus de la voladura principal; produce el recorte del lmite final de la voladura principal.

  • VOLADURA CONTROLADA EN SUPERFICIE ( BANCOS )2.-VOLADURA AMORTIGUADA (Voladura suave, cushion blasting)Una hilera de taladros alternados grandes y pequeos con carga explosiva liviana slo en las grandes, o una de taladrosde igual dimetro con cargas alternas de cartuchos delgados contnuos, disparados despus de la voladura principalVENTAJAS.-Generalmente mejor para roca de mala calidad de voladura.Reduce tensiones y fracturas en la pared terminada.Requiere menos taladros que la perforacin en lnea.DESVENTAJAS.-Requiere mover el equipo dos veces (para la voladura principal y el de recorte)No es prctica para cortar esquinas en ngulo recto sin recorte.Generalmente es ms costosa que la voladura de precorte.Con taladros de diferentes dimetros, requiere diferentes barrenos y brocas)

  • VOLADURA CONTROLADA EN SUPERFICIE ( BANCOS )

    3.- VOLADURA DE PRECORTE (Presplitting)Una hilera de taladros del mismo dimetro, con espacios entre 0,5 a 0,8 veces el burden normal, todos con carga explosiva linear o amortiguada, disparada preferentemente antes de la voladura principal o simultneamente con ella. Prepara la cara lisa lmite de voladura.

  • VOLADURA CONTROLADA EN SUPERFICIE ( BANCOS )

    VOLADURA DE PRECORTE (continuacin)VENTAJAS.-Costos de perforacin ms bajos que la perforacin en lnea.Elimina movimientos de equipo por segunda vez.Puede ser disparada das antes que la voladura principal.DESVENTAJAS.-Los resultados se aprecian despus de la excavacin de la voladura principal.No se aprovecha la energa de la voladura principal.La perforacin puede requerir desbroce preliminar.

  • VOLADURA CONTROLADAVOLADURA ADP ( Air Deck Presplitting o Air Shock Blasting ).- Emplea espacios de aire en lugar de las cargas explosivas desacopladas de los taladros de precorte.Consiste en colocar al fondo de los taladros, pequeas cargas explosivas (carga de fondo) y por encima de ellas se deja una columna de aire (carga de columna), hasta el taco inerte de sello. Los taladros se alinean, separan y disparan en la forma establecida para voladura controlada, pero con menor consumo de explosivo.El problema ms serio es mantener el taco o sello de detritus de perforacin en su sitio, sin que caiga dentro del taladro, lo que se logra mediante un tapn inflable, que prcticamente es una bolsa plstica (Power Plug). Tambin hay tapones de espuma expansible.

  • VOLADURA CONTROLADAVOLADURA ADP, Air Deck Presplitting o Air Shock Blasting .- (Continuacin)

    VENTAJAS.- Aplicada adecuadamente da:Mejor estabilidad de taludes finales a menor costo.Los taladros del precorte se perforan con las mismas mquinas que los taladros de produccin.Se sustituye el uso de voladura de precorte convencional en Decks, reduciendo costos de explosivos, y tiempo de carguo.Se reduce costos de perforacin por incremento de espaciamiento entre taladros de la fila del precorte.Aparte de aplicarse como precorte para limitar y estabilizar taludes, se le emplea para disminuir las proyecciones.Permite separar mineral - desmonte en bancos irregulares y tambin para voladura perfilada en tneles (smooth blasting)